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吉祥坊网址形成地球对抗凶手太阳风暴的第一道防线的过程首次被揭示出来。

在一项开创性的研究中,美国宇航局的四艘宇宙飞船观测到了一个称为磁重联的过程,这是地球对抗太阳风强度的第一道防线吉祥坊app

它发生在地球外层大气中一个动荡的地区,被称为磁鞘,可以彻底改变我们对保护地球和未来宇航员的了解吉祥坊安全官网

磁重联是空间中最重要的过程之一 – 被称为等离子体的带电粒子填充地球周围。

这个基本过程耗散磁能并推动带电粒子,这两者都有助于动态空间天气系统,科学家们希望更好地理解,甚至有一天会预测,就像我们做地面天气一样。

当交叉的磁场线卡住时,会发生重新连接,并以高速爆发性地将附近的粒子甩开。

这个新发现发现了它在以前从未见过的重新连接 – 在湍流等离子体中。

来自伦敦帝国理工学院物理系的乔纳森伊斯特伍德博士表示:“湍流是古典物理学中最后一个伟大的概念之一,我们不太了解,但我们知道它在空间中很重要,因为它重新分配能量。

“通过这一观察,我们现在可以制定新的理论或模型,帮助我们理解其他地方的观测结果,如太阳的大气层和其他行星的磁环境。”

磁重联已经在磁层中被观测到无数次 – 地球周围的磁环境 – 但通常在平静的条件下。

新事件发生在一个称为磁鞘的区域,就在磁层的外边界之外,太阳风非常湍急。

被称为磁层多尺度(MMS)的任务被  委托研究磁重联,这是宇宙中发生的一个共同事件,当磁场通过连接然后分开而发生变化时发生。

它发现了一种新的磁重联方式,称为电子磁重联,它与在更接近地球的湍流磁层中发生的类型大不相同。

以前,科学家不知道是否可能发生重新连接,因为该地区的血浆非常混乱。

地球周围环绕着一个保护磁环境 – 磁层 – 在这里显示为蓝色,它将来自太阳的带电粒子的超音速流偏转,称为太阳风。当粒子在地球磁层周围流动时,它形成一个高度湍流的边界层,称为磁鞘,用黄色表示。与NASA的磁层多尺度任务相关的科学家正在研究这个动荡的地区,以帮助我们更多地了解我们的动态空间环境。

彩信发现它确实如此,但比以前的太空船小得多。

这些新见解可以帮助我们理解这些现象如何影响地球大气,因为这会对太空,卫星和电力行业的宇航员产生潜在的影响。

自然文章的主要作者,加州大学伯克利分校空间科学实验室高级研究员泰潘说:“磁鞘中的湍流含有大量的磁能。

“人们一直在辩论这种能量如何消散,磁重联是可能的过程之一。”

能量直接来自太阳的日冕,这是一个炽热的热环境,以每小时100万英里的速度向各个方向发射微粒。

这是强大的太阳风。

当它的力量撞击磁层时,等离子体混乱的波浪穿过它。

科学家们还不知道所有这些动荡的能量如何消散。

当磁力线交叉时,强电流(这里表示为明亮区域)形成并最终触发磁重新连接(由闪光指示)

但是这个新发现 – 电子磁重联 – 可能会帮助他们学习更多。

MMS任务有四架飞行器,飞行距离约四英里,随时收集数据。

它的一系列仪器为研究人员提供了他们第一次寻找磁鞘中重新连接的机会。

他们得到了他们希望得到的结果 – 证明即使在这种混乱的动荡中磁重联也正在发生。

NASA的使命是什么?看到磁层?

据美国宇航局称,彩信由四架飞行器组成,这些飞行器以金字塔形式飞行。

这使得它能够在三维中“查看”场和粒子。

阵列测量在地​​球周围飞行时的电场和磁场。

它还计算电子和离子以测量运动的能量和方向,并可以研究小尺度粒子动力学。

四颗磁层多尺度(MMS)航天器(以艺术家的概念显示)现在已经超过4000次穿越地球磁场的边界,收集了我们动态空间环境的观测资料。

由于太空飞行器非常靠近,平均距离只有四点五英里,所以它们保持着任何多航天器编队最接近的分离记录 – 它们能够观察到以前从未见过的现象。

MMS的仪器旨在以比以前任务快一百倍的速度捕获数据。

但在这个过程中,他们发现这里的磁重联与其他地方观察到的情况大不相同。

Shay说,除了由许多磁场碰撞引发的巨大的电离氢原子射流之外,这种形式的磁重连还会产生更多更小的电子射流,而且碰撞几乎不会发生。

这在以前从未被认可,部分原因是没有工具可以捕捉这个过程。

Shay说,电子和离子之间的相对大小差别与球轴承和篮球之间的差异相似。

电子难以发现,移动速度提高40倍。

“我曾模拟过这种可能的重新连接,”谢伊说。

“但是从来没有人观察到它发生在太空中。”

随着科学家继续探索MMS发送的数据,分析可能会揭示更多惊喜。

“MMS让我们达到了一个全新的水平,”Shay说。

“这就像知道原子,然后发现更细小的部分,如核或电子。

“人们并没有期待它。”

什么是太阳风暴并且它们是危险的?

太阳风暴或太阳活动可分为四个可能对地球产生影响的主要因素:  

  • 太阳耀斑:太阳大气中的大爆炸。这些耀斑由直接从耀斑现场传播出来的光子组成。太阳耀斑只有在太阳出现在面向地球的一侧时才会影响地球。
  • 日冕物质抛射(CME’s):从太阳中喷出的大量等离子体和磁场。这些云可以向任何方向喷发,然后继续沿着这个方向穿过太阳风。这些云只是对地球造成影响。
  • 高速太阳风流:这些来自太阳上的冕洞,它们形成在太阳上的任何地方,通常只有当它们靠近太阳赤道时,风才会影响地球。
  • 太阳能粒子:高能带电粒子被认为主要通过在日冕物质抛射和太阳耀斑前面形成的冲击而释放。当CME云掠过太阳风时,太阳能粒子可以产生,并且由于它们带电,它们会跟随太阳和地球之间的磁场线。只有遵循与地球相交的磁力线的带电粒子才会产生影响。

虽然这些看起来很危险,但由于载人飞行任务的轨道相对较低,宇航员不会立即面临这些现象的危险。

但是,他们必须关心太空行走时的累积暴露。

这张照片显示了X射线图像中太阳的冕洞。外太阳大气,即日冕,由强磁场构成,当闭合时会导致大气突然猛烈地释放气体和磁场的气泡或舌状物,称为日冕物质抛射

太阳风暴造成的损害

太阳耀斑可能会损坏卫星并造成巨大的财务损失。

带电粒子还可能通过扰乱地球磁场来威胁航空公司。

非常大的耀斑甚至可以在电网内产生电流并击穿能源供应。

当日冕物质抛射撞击地球时,它们会引起地磁风暴和增强的极光。

他们可以扰乱无线电波,GPS坐标和超载电气系统。

大量涌入的能量可能流入高压电网并永久损坏变压器。

这可能会关闭世界各地的企业和家庭。

资料来源:美国宇航局 – 太阳风暴和空间天气

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