发布网友 发布时间:2023-02-17 20:29
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热心网友 时间:2023-09-20 23:10
太阳风传播速度
太阳风指的是
地球磁层抵御了一部分太阳风的干扰,但不是全部
从太阳大气最外层的日冕向空间持续抛射出来的物质粒子流。太阳风的得名还和彗星有关。当人们通过先进的观测手段发现彗星离太阳越近,彗发就越明显,彗尾就越长,而且彗尾的方向总是背对着太阳的时候,就开始猜测,也许太阳会放射出一种类似于风的东西,对彗星产生影响。此后的1958年,美国人造卫星上的粒子探测器,探测到了太阳上有微粒流从日冕的冕洞中发出,因此美国科学家帕克将其形象的命名为太阳风。 日冕的温度高达百万度以上,因此日冕物质粒子的热运动速度都非常快,脱离日冕而远离太阳的高速离子即为太阳风。太阳风所造成的质量流失每年约有107 吨,但与太阳的总质量相较,仍微不足道。 太阳风的传播速度约为450公里/秒,太阳探测船–尤里西斯号(ulysses)传回来的数据显示,由太阳极区流出来的太阳风之速度更可高达750公里/秒,而且极区太阳风的成份也略有不同。
太阳磁场逆转
欧洲的尤里西斯号太阳观测卫星侦测到奇妙的太阳磁场逆转现象。虽然天文学家早已知道太阳磁极每十一年就会倒转一次,但这还是第一次以太空船观测到这种事件的发生。
太阳磁极每十一年,
太阳磁场
当太阳活动进入极大期时,便会发生反转的现 象,而 2001 年正是太阳活动的极大期。当太阳磁极倒转时,尤里西斯号正位于太阳南极的上空。 根据尤里西斯号磁力计主要研究员Andre Balogh表示,这个反转的过程复杂而绵延。在过去几个月里,太阳磁极不断变换,即使如今,旧磁极仍然存在。新生成的太阳磁极区域,正逐渐移向太阳两极,同时旧的磁极则渐渐减弱,最后终被新磁极取代,但这场拉锯战还要持续好几个月。
地球上的天文台在去年底便已发现这个现象,但尤里西斯号的观测位置比地球好得多,它在太阳极区上空更详细地观测到了旧磁极消失与新磁极出现的过程。其实地球位置对于观测太阳高纬度并不合适,但天文学家还是根据地面天文台所观测到的一些复杂现象推测出磁极正在反转。徵兆之一是由于磁场争战而发生的一场太阳风暴,大多数太阳活动都发生在低纬度区域,但此时太阳极区的活动也明显增加。
尤里西斯号计画科学家 Richard Marsden 表示,高能量粒子要抵达高纬度区域必须穿越磁力线,显示磁力线纠缠相当紧密,与太阳平静期的磁场结构完全不同。
尤里西斯号于 1990 年发射,以与黄道倾斜大角度的轨道绕行太阳,已环绕太阳两圈。现尤里西斯号正 离开太阳南极,五月将抵达近日点,2001年十月抵达太阳北极上空。
太阳系内银河星尘量增加
自 1992 年起,
事实上,宇宙射线并不是呈如此规律的放射状,而是杂乱无章地射向各个方向
尤里西斯号 (Ulysses) 太空船即不断监测穿越太阳系太阳系的星尘,这些来自银河系云气中的星尘以每秒 26 公里的速度运动,每个尘粒在与太阳的相对运动下得花二十年才能穿越太阳系。尤里西斯号的 DUST 实验还发现,这些星尘的运动深受太阳磁场影响。 在 1990 年代时,太阳风将大部分的星尘阻隔在太阳系之外,但 2002 年的资料显示,在太阳极大期过后,太阳磁场的阻隔作用明显降低,尤其是在太阳磁极对调的溷乱之际,进入太阳系的星尘量增为太阳极大期的三倍之多。
这些星尘微粒很小,不到头发直径的百分之一,对行星并无直接影响。但它们的运动速度很快,撞击在彗星和小行星表面会在太阳系中产生更多的尘粒。根据高空飞机的测量,每天有四万吨来自小行星与彗星的尘埃进入地球大气层,银河星尘数量升高,也将导致这个数字增加。
越阳”之旅
国外媒体2008年1月24日报道,尤利西斯号太空船完成了一次真正的“越阳”之旅——成功飞越了太阳北极。与其他的太空船不同的是,尤利西斯号能够对太阳极地的太阳风进行取样,在地球上是很难观测到太阳极地的太阳风的。
尤利西斯号太空船1990年10月由航天飞机“发现号”发射升空,是美国国家航空和宇宙航行局以及欧洲宇航局合作的研究项目。尤利塞斯号之前飞越过太阳两极3次,分别是1994-1995年,2000-2001年和2007年。上周,研究太阳的物理学家宣布,新一轮的太阳周期开始了,这次飞跃极地很可能会带一些新的信息,这将对研究太阳的活动周期有很大帮助。
研究尤里西斯号绕日项目的科学家阿瑞克波斯奈(Arik Posner)指出,“在这样一个太阳活动周期新旧变更之际,我们能近距离观测太阳的北极,这真是个极好的机会,我们以前从来没有这样做过。”
许多研究人员都表示确信太阳的两极是太阳
尤里西斯号
一个11年周期活动的中心地带。当太阳黑子衰退的时候,他们衰退的磁场会被巨大的等离子流推入两极,这也使两极成为了太阳黑子的“墓地”。旧磁场下沉到距极曲面两百万公里(124000英里)以下的地方,这里是太阳内部的磁发动机,也是产生磁场的地方,这个磁发动机为未来的太阳周期不断地增强磁场。美国宇航局喷气推进实验室尤利西斯号的项目科学家艾德史密斯指出,“正如地球两极对我们研究地球的气候变化很重要,太阳的两极很可能对我们研究它的活动周期情况有着至关重要的作用。” 以前每一次观测,太空船都会带回了一些有趣信息或是一些难题。其中一个难题就是关于太阳两极温度的问题。在以往的太阳活动周期中,磁北极的温度大约是八万华氏度(多于四万四千摄氏度),它比磁南极低8%。这次的太空飞船也许能帮忙解决这个难题,因为它在2007年2月刚去过磁南极,距这次仅不到一年的时间。研究团中的科学家可以在几乎相同的条件下比对测量的南北极的温度。
这次尤利西斯号绕日飞越,几乎覆盖了所有纬度,这是其它太空船所不能达到的,也因此尤利塞斯号成功观测了整个太阳活动周期的极地太阳风,并且发现了这个太阳风的确有些不寻常。尤利西斯发现了两极高速的太阳风:在太阳的两极,太阳大气以每小时一百万英里的速度流入磁场的一个缺口中。波斯奈指出,“12年前,也是在太阳活动周期交替之际,极地太阳风溢流出,几乎波及到了赤道,但是这次没有,极地太阳风在纬度45度以内的地方受到了控制。”