近期一項新研究發(fā)現(xiàn)，這些太陽風暴也可能使特定區(qū)域的電荷流失，直到那里的帶電粒子幾乎完全被消除。上圖是2014年9月的一次太陽風暴在太陽風暴中，常常會發(fā)生日冕物質(zhì)拋射，即從太陽表面釋放出大量的物質(zhì)...
近期一項新研究發(fā)現(xiàn)，這些太陽風暴也可能使特定區(qū)域的電荷流失，直到那里的帶電粒子幾乎完全被消除。上圖是2014年9月的一次太陽風暴在太陽風暴中，常常會發(fā)生日冕物質(zhì)拋射，即從太陽表面釋放出大量的物質(zhì)和電磁輻射進入太空，當拋射方向朝向地球時，會嚴重沖擊地球的磁場2017年4月初，太陽出現(xiàn)了3次強烈的輻射爆發(fā)，導致世界許多地區(qū)出現(xiàn)了無線電中斷。NASA近日發(fā)布了太陽動力學天文臺拍攝的一組圖片，展示了這三次太陽耀斑事件發(fā)生時的情形太陽耀斑發(fā)生期間，帶電粒子會突破地球的大氣層，干擾衛(wèi)星和地面的電磁通信4月初的3次耀斑事件導致了中等規(guī)模的無線電中斷。

新浪科技訊 北京時間4月24日消息，據(jù)國外媒體報道，在強烈的太陽風暴期間，太陽表面的高能粒子被拋射到太空中，當這些粒子與地球大氣層頂端碰撞時，會導致極地上空區(qū)域獲得過量的電荷。然而，近期一項新研究發(fā)現(xiàn)，這些太陽風暴也可能產(chǎn)生反效果，使特定區(qū)域的電荷流失，直到那里的帶電粒子幾乎完全被消除。

這種奇特的現(xiàn)象導致大氣層上層出現(xiàn)一些電子“幾乎被清掃干凈”的區(qū)域。研究者表示，對該現(xiàn)象的深入研究或許將為北極地區(qū)帶來更好的無線電通信和導航系統(tǒng)。在這項新研究中，來自丹麥、美國和加拿大的科學家對2014年2月19日襲擊地球的一場太陽風暴進行了分析。這場太陽風暴影響了地球北半球的電離層，被多顆衛(wèi)星和天文臺記錄了下來。

在太陽風暴中，常常會發(fā)生日冕物質(zhì)拋射（coronal mass ejection，CME），即從太陽表面釋放出大量的物質(zhì)和電磁輻射進入太空，當拋射方向朝向地球時，會嚴重沖擊地球的磁場。

2014年的這次太陽風暴源于兩次強烈的、直接撲向地球的日冕物質(zhì)拋射，導致格陵蘭島北部上空的大氣層上層出現(xiàn)電子過量的區(qū)域。然而，研究者同時發(fā)現(xiàn)，在這些區(qū)域以南，有一些寬度約480到960公里的區(qū)域，其中的電子幾乎被完全清空。

太陽風暴不僅清除了這些區(qū)域內(nèi)的電子，而且這種狀況還持續(xù)了好幾天時間。美國航空航天局（NASA）解釋稱，電離層中的異常現(xiàn)象，包括電子的消除和流入等，都可能干擾無線電通信，并削弱全球定位系統(tǒng)（GPS）的準確性。

目前研究人員正在對這些神秘的電子消除現(xiàn)象做進一步分析。“我們不知道導致這種消除的確切原因，”NASA噴氣動力實驗室的Attila Komjathy解釋道，“一個可能的解釋是，電子會與正電荷的離子重新結合，直到?jīng)]有多余的電子。也可能是出現(xiàn)了重新分布——電子被轉移并推擠出了該區(qū)域，不僅是水平方向，還有垂直方向。”

2017年4月初，太陽出現(xiàn)了3次強烈的耀斑爆發(fā)，導致世界許多地區(qū)出現(xiàn)了無線電中斷。NASA近日發(fā)布了太陽動力學天文臺（Solar Dynamics Observatory）拍攝的一組圖片，展示了這三次太陽耀斑事件發(fā)生時的情形。這三次事件的峰值在4月2日和3日之間接連出現(xiàn)。

盡管這些耀斑不會對地球表面造成損傷，但它們會導致全球定位系統(tǒng)和通訊信號受到干擾。第一次耀斑被歸類為M5.3級耀斑，峰值出現(xiàn)在北美東部夏令時4月2日上午4時02分（北京時間4月2日下午14時02分）。

接下來第二次耀斑事件峰值出現(xiàn)在同一天16時33分（北京時間4月3日4時33分），被歸類為M5.7級。第三次耀斑發(fā)生在北美東部夏令時4月3日，峰值出現(xiàn)在上午10時29分（北京時間4月3日22時29分），為M5.8級。“M級耀斑的強度是最強烈的X級耀斑的十分之一，”NASA解釋道，“M后面的數(shù)值提供了關于耀斑強度的更多信息。一次M2級耀斑的強度是M1級的兩倍，M3則是M1的3倍，以此類推。”

這些耀斑事件導致了中等規(guī)模的無線電中斷。“來自太陽耀斑的X射線和極遠紫外線使地球大氣層離子化，導致向陽側電離層低處的活動加強，從而阻礙了通常能被電離層反射的無線電信號，”美國太空氣象預報中心（Space Weather Prediction Center）稱，“無線電波被電離層反射可以使發(fā)送器和接收器之間在沒有清晰視線的情況下實現(xiàn)遠距離無線電通信?；顒蛹訌姷碾婋x層會吸收無線電波，導致無線電通信中斷。”

3月時，研究人員發(fā)布了對日冕的一次詳細觀測結果，這將有助于他們進一步了解這種大規(guī)模電磁輻射的釋放機制。近期的研究中，科學家還觀測了被視為耀斑事件前體的較小規(guī)模磁場。新太陽天文望遠鏡（New Solar Telescope）捕捉的圖像顯示，日冕較低部分中存在一些小規(guī)模的磁場，研究者推測這些磁場與大規(guī)模耀斑的出現(xiàn)有關。

此次觀測的結果來自美國大熊湖太陽天文臺（Big Bear Solar Observatory）的1.6米新太陽天文望遠鏡，該設施由新澤西理工學院負責管理與運作。研究團隊表示，這是首次獲得如此精細的太陽耀斑“前體”圖像，或許將為研究它們的形成機制提供線索。

這些圖片揭示了小型磁場出現(xiàn)時的情況，而這些磁場為一次更大規(guī)模的耀斑事件創(chuàng)造了條件。“在一個已經(jīng)很強的磁場環(huán)境中，這些較小的磁場通過彼此間的重新連接——分裂之后再形成新的連接——成為耀斑的前體，”研究團隊說，“這一過程為更大規(guī)模的能量釋放創(chuàng)造了條件。通過測量，我們能夠看到耀斑發(fā)生之前出現(xiàn)了細微的磁場通道結構，其中混合了正、負磁極性，接著我們看到磁場線出現(xiàn)了強烈的扭曲，表明系統(tǒng)中出現(xiàn)了不穩(wěn)定的狀態(tài)，而這可能觸發(fā)了能量的爆發(fā)。”（任天）