作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2009-11-26 14:54:58
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美飞船拍到罕见太阳海啸:等离子波高度超地球

STEREO飞船从垂直视角拍到的“太阳海啸”。在对两幅图进行比较后,进一步增强了模拟图中灰色部分的爆发冲击力
 
据美国宇航局网站报道,美宇航局日地关系天文台(STEREO)日前拍到罕见的“太阳海啸”画面,用事实证明这种颇具争议的现象确实存在。
 
多年前,当物理学家第一次看到炽热的等离子波在太阳表面疾速运转时,他们都以怀疑的态度看待这种现象。“太阳海啸”的规模过于震撼了,等离子波被掀起的高度超过了地球本身,从一个周长数百万公里的圆形模式的中心点开始爆发。质疑者认为这或许是某种东西的阴影,但肯定不是真正的波浪。美宇航局戈达德太空飞行中心太阳物理学实验室科学家乔·古尔曼(Joe Gurman)说:“现在真相大白,太阳海啸确实存在。”
 
2009年2月,在代号“11012”的太阳黑子突然爆发时,STEREO双子飞船捕捉到“太阳海啸”瞬间,从而证实了这种现象的存在。喷发将十亿吨重的气云(即日冕物质抛射物)抛向太空,引发的“海啸”迅速席卷太阳表面。STEREO从两个垂直位置记录下等离子波,为研究人员提供了太阳海啸前所未有的视角。
 
领导实施最新研究的美国乔治梅森大学科学家斯皮洛斯·帕索拉科斯(Spiros Patsourakos)说:“那绝对是波。并且,不是水波,而是由炽热等离子体和磁性物质构成的特大波。”研究结果刊登在最新一期《天体物理学快报》(Astrophysical Journal Letters)杂志上。这种波的学术名称是“快速磁流体动力波”(fast-mode magnetohydrodynamical wave),简称“MHD波”。
 
STEREO看到太阳黑子爆发掀起的MHD波高度达到10万公里左右,以每小时250公里的速度在太阳表面驰骋,生成的能量相当于2400兆吨TNT爆炸的能量。太阳海啸最早是在1997年由太阳及日球层天文台(SOHO)发现的。那一年的5月份,日冕物质抛射物从太阳表面一个活跃区域喷射而出,SOHO飞船记录下从爆发点掀起的海啸。古尔曼回忆说:“我们想搞清楚那究竟是波,还是上空日冕物质抛射物的阴影?”
 
SOHO的单一视角不足以解答这个问题——既不能回答SOHO第一次拍到的波,也不能解释它在接下来几年间拍到的许多类似事件。2006年发射的STEREO飞船为解开这个谜底提供了机会。2009年2月太阳黑子爆发时,STEREO-B飞船恰好在爆发点上空,而STEREO-A则同样以垂直角度守候在一边——按照参与这项研究的另外一位科学家安杰洛斯·沃尔利达斯(Angelos Vourlidas)的说法,这“构成了揭开谜团的完美几何排列”。
 
沃尔利达斯供职于美国海军研究实验室。撞向事物的等离子波的影像资料进一步证实了波的物理现实性。沃尔利达斯说:“我们看到了冕洞(太阳大气层中的磁洞)反射的波。另外,还拍到了日珥(突出日面边缘的一种太阳活动现象)在受到波的撞击后摆动的清晰影像。我们称之为‘舞动的日珥’。”
 
太阳海啸不会对地球构成直接威胁,尽管如此,仍值得对这种现象展开研究。古尔曼说:“我们可以通过它们去甄别太阳上的情况。通过观测波如何传播以及撞击事物,我们可以搜集太阳低层大气的信息,目前,我们尚不能通过其他途径获得这方面的信息。”
 
沃尔利达斯补充说:“海啸波还能提高我们对太空天气的预测准确度。同‘靶心’一样,它们会标出爆发发生的地方。确定爆发点的位置有助于我们预测日冕物质抛射物或放射物风暴何时到达地球。”另外,太阳海啸还给人以视觉上的冲击。沃尔利达斯说:“这些精彩大片就来自这个世界。”
 
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