過去幾年中,,美國(guó)宇航局多次發(fā)出警告:2013年太陽會(huì)再次蘇醒,,達(dá)到其活動(dòng)高峰,可能會(huì)爆發(fā)更多強(qiáng)太陽風(fēng)暴,。如果一切成真,人類又沒有得力的應(yīng)對(duì)措施,,它會(huì)給我們帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失,。
太陽打“噴嚏” 地球就“發(fā)燒”
1859年,,英國(guó)天文學(xué)家卡林頓在觀察太陽黑子時(shí),發(fā)現(xiàn)太陽表面出現(xiàn)了一道小小的閃光,,它持續(xù)了幾分鐘,。卡林頓認(rèn)為自己碰巧看到一顆大隕石落在太陽上,。
后來,,有了更精良的觀測(cè)儀器,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種太陽閃光和隕石毫不相干,。有時(shí),,閃光過后地球上會(huì)一再出現(xiàn)奇怪的事情。一連幾天,,極光都很強(qiáng)烈,,甚至在溫帶地區(qū)都能看到。羅盤的指針也會(huì)不安分起來,,發(fā)狂似的擺動(dòng),。
隨著科技的進(jìn)步,極光的奧秘也漸為人知,,原來,,這美麗的景象是太陽風(fēng)與地球磁場(chǎng)合作表演的作品。另外彗星的兩條尾巴中的離子彗尾(另一條被稱為塵埃彗尾)也由太陽風(fēng)造成,,當(dāng)彗星靠近太陽時(shí),,周圍的氣體會(huì)被太陽風(fēng)吹到后面,形成長(zhǎng)長(zhǎng)的離子彗尾,。
太陽風(fēng)是來自太陽的一種稀薄而熾熱的等離子體物質(zhì)流,,主要成分是質(zhì)子和電子。它的速度可達(dá)800公里/秒,,是影響日地空間環(huán)境和空間天氣的主要原因之一,。
“太陽風(fēng)和太陽爆發(fā)的概念與我們?nèi)粘L鞖庵械娘L(fēng)和風(fēng)暴有點(diǎn)類似。”山東大學(xué)威海分??臻g科學(xué)與物理學(xué)院教授夏利東對(duì)《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者說,,“相對(duì)時(shí)有發(fā)生的太陽爆發(fā)而言,太陽風(fēng)在行星際空間中屬于常態(tài)存在,它有高速風(fēng)和低速風(fēng)之分,,高速流和低速流相互作用可以形成所謂的‘共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)’,,它和地球磁層相互作用也能產(chǎn)生磁暴等影響航天器和航天員安全的殺手電子。特別是在太陽活動(dòng)周的下降和極小期,,較大的爆發(fā)比較少,,影響地磁活動(dòng)的主要因素便是冕洞高速太陽風(fēng)及由此形成的‘共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)’。”
太陽的活動(dòng)對(duì)地球至關(guān)重要,。資料表明,,太陽風(fēng)暴會(huì)引起地磁暴,、電離層暴,并影響通訊,,對(duì)地面的電力網(wǎng),、管道發(fā)送強(qiáng)大地磁感應(yīng)電流,影響輸電,、輸油,、輸氣管線系統(tǒng)的安全。一次太陽活動(dòng)導(dǎo)致的輻射增強(qiáng)對(duì)人體來說很容易達(dá)到多次X線檢查的輻射量,。它還會(huì)引起人體免疫力下降,,情緒波動(dòng),甚至造成車禍增多,,氣溫增高,。
科學(xué)家形象地把太陽風(fēng)暴比喻為太陽打“噴嚏”。太陽一打“噴嚏”,,地球往往會(huì)發(fā)“高燒”,。
逐日觀風(fēng)
自人類觀測(cè)到太陽風(fēng)以來,太陽風(fēng)的形成機(jī)制就成為人類想揭開的自然秘密,。
盡管太陽風(fēng)研究已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的歷史,,但是太陽風(fēng)起源問題目前還沒有得到最后解決。主要原因是沒有衛(wèi)星能靠近太陽去觀測(cè),,所有對(duì)其起源的研究都是基于模型得來的假說,。為了了解太陽風(fēng)起源和加速的本質(zhì),美國(guó)計(jì)劃在不久的將來發(fā)射一顆太陽觀測(cè)衛(wèi)星,,它能到達(dá)七八個(gè)太陽半徑的位置去實(shí)測(cè)太陽風(fēng),。
幾年前,在空間天氣預(yù)防方面,,我國(guó)除使用部分國(guó)內(nèi)資料外,,絕大部分要依靠國(guó)外資料。因此提高我國(guó)對(duì)日地空間天氣及其引發(fā)的磁暴,、高能粒子等危害的預(yù)報(bào)能力迫在眉睫,。
2003年1月,在國(guó)家自然科學(xué)基金委地學(xué)部“關(guān)于推動(dòng)空間天氣研究座談會(huì)”上,,中科院院士涂傳詒等人提出的“夸父計(jì)劃”科學(xué)思想和基本概念得到了很多單位和專家的支持,。