太陽(yáng)耀斑是如何形成的是什么意思
太陽(yáng)耀斑是如何形成的是什么意思
太陽(yáng)耀斑是太陽(yáng)活動(dòng)的一個(gè)象征，耀斑能產(chǎn)生巨大的能量，但其實(shí)耀斑能對(duì)地球產(chǎn)生的影響非常之少。下面是小編分享的太陽(yáng)耀斑的形成，一起來(lái)看看吧。
太陽(yáng)耀斑的形成
太陽(yáng)大氣中充滿著磁場(chǎng)，磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，越容易儲(chǔ)存更多的磁能。當(dāng)儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中的磁能過多時(shí)，會(huì)通過太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)釋放能量，太陽(yáng)耀斑即是太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的一種形式。
長(zhǎng)期的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)耀斑都發(fā)生在黑子群的上空，且黑子群的結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)極性越復(fù)雜，發(fā)生大耀斑的幾率越高。平均而言，一個(gè)正常發(fā)展的黑子群幾乎幾小時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)耀斑，不過真正對(duì)地球有強(qiáng)烈影響的耀斑則很少。
太陽(yáng)耀斑的介紹
多種手段的綜合觀測(cè)表明，耀斑發(fā)生時(shí)，從波長(zhǎng)短于1埃的γ射線和X射線，直到波長(zhǎng)達(dá)幾公里的射電波段，幾乎全波段的電磁輻射都有增強(qiáng)的現(xiàn)象，并發(fā)射能量從103電子伏特直到109電子伏特的各種粒子流。其中，電磁輻射增強(qiáng)主要發(fā)生在短波輻射(X射線和紫外光)和射電波段。因此，耀斑更準(zhǔn)確的定義應(yīng)包括所有上述一系列的突變現(xiàn)象，而Hα輻射的增強(qiáng)只是耀斑發(fā)生的一種次級(jí)標(biāo)志。
太陽(yáng)耀斑是發(fā)生在太陽(yáng)大氣局部區(qū)域的一種最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象。它能在短時(shí)間內(nèi)釋放大量能量，引起局部區(qū)域瞬時(shí)加熱，向外發(fā)射各種電磁輻射，并伴隨粒子輻射突然增強(qiáng)。由于太陽(yáng)光球的背景輻射太強(qiáng)，大多數(shù)耀斑不能在白光中觀測(cè)到，輻射增強(qiáng)主要是在某些譜線上，其中以氫的Hα線(波長(zhǎng)656 3埃，顏色為橙紅色)和電離鈣的H、K線(波長(zhǎng)分別為3968埃和3934埃)最為突出。當(dāng)用這些單色光監(jiān)視太陽(yáng)色球?qū)訒r(shí)，有時(shí)會(huì)在活動(dòng)區(qū)附近的譜斑中看到局部小區(qū)域的突然增亮。增亮區(qū)由原有的譜斑亮度在幾分鐘內(nèi)迅速增亮幾倍甚至幾十倍，然后在幾十分鐘至1～2小時(shí)內(nèi)緩慢恢復(fù)至原有的譜斑亮度。1892年7月，美國(guó)天文學(xué)家海耳首次觀測(cè)到了太陽(yáng)耀斑的單色像。20世紀(jì)50年代以前，太陽(yáng)耀斑主要是依靠Hα單色光和可見區(qū)的光譜觀測(cè)，這在地面上比較容易實(shí)現(xiàn)。因此，太陽(yáng)耀斑的早先定義是指Hα單色光看到的太陽(yáng)色球譜斑中的突然增亮現(xiàn)象，也稱為色球爆發(fā)。
太陽(yáng)耀斑對(duì)地球影響歷史記錄
1859年9月，在卡林頓第一次觀測(cè)到太陽(yáng)耀斑爆發(fā)后的17.5小時(shí)之后，地磁臺(tái)站記錄到強(qiáng)烈地磁擾動(dòng)。第二天，世界許多地方(包括我國(guó)河北等地)觀察到了美麗的極光。
1942年2月27、28日，英國(guó)一雷達(dá)站接收到很強(qiáng)的噪音干擾，在這時(shí)間正好發(fā)生了大耀斑，一天后出現(xiàn)了大磁暴。
1956年9月23日，一些亞洲天文臺(tái)觀測(cè)到一個(gè)大耀斑，除伴有上述地球空間環(huán)境擾動(dòng)外，還使地面宇宙線強(qiáng)度大大增強(qiáng)，而且耀斑產(chǎn)生后一小時(shí)，在地球背日面半球的極區(qū)附近發(fā)生了電離層異常吸收現(xiàn)象。更多的耀斑爆發(fā)事件的觀測(cè)，讓人們逐步認(rèn)識(shí)到耀斑能夠產(chǎn)生顯著的地球環(huán)境擾動(dòng)，影響到人類的生活。
對(duì)廣播信號(hào)的影響
在實(shí)際生活中，在我們收聽廣播時(shí)，信號(hào)會(huì)突然變得雜亂，無(wú)法收聽，有時(shí)我們調(diào)調(diào)頻率，信號(hào)會(huì)清楚些，但有時(shí)卻仍然無(wú)法聽清楚，這種狀況一般過不了多久就會(huì)自己恢復(fù)。這可能就是遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)爆發(fā)耀斑對(duì)廣播信號(hào)的影響。
對(duì)導(dǎo)航的影響
甚低頻導(dǎo)航或通信信號(hào)主要是在地面與電離層底部之間的一個(gè)波導(dǎo)之間傳播，電波在地球和電離層之間來(lái)回反射傳播，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳播。當(dāng)電離層發(fā)生突然騷擾時(shí)，由于D層的反射高度下降，電離層底部發(fā)生變化，導(dǎo)致低頻或甚低頻信號(hào)在給定的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播相位時(shí)延發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)能產(chǎn)生幾十公里的導(dǎo)航誤差。
對(duì)空間飛行的影響
增強(qiáng)的紫外和X射線輻射使電離層中的電子濃度急劇增大，引發(fā)電離層突然騷擾，可導(dǎo)致短波無(wú)線電信號(hào)衰落，甚至中斷。增強(qiáng)的紫外輻射被地球大氣層直接吸收后，加熱大氣，大氣的溫度和密度升高，從而使人造衛(wèi)星等空間飛行器的軌道發(fā)生改變;紫外輻射的增強(qiáng)還使得原子氧的密度突然增加，從而加快了原子氧對(duì)航天器表面的剝蝕作用。
對(duì)通信的影響
短波通信主要是靠F層的反射進(jìn)行的。但是，在發(fā)生電離層突然騷擾時(shí)，由于D層附近的電子密度突然增大，穿過D層射向E層、F層并反射回地面的無(wú)線電波受到強(qiáng)烈的吸收，引起電波的衰減。D層電子密度越大，吸收越強(qiáng)。如果D層的電子密度非常大，以致短波通信的最高可用頻率也遭到嚴(yán)重吸收，這時(shí)通信將發(fā)生中斷。
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