科学家估算“太阳超级耀斑”爆发时间
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科学家估算“太阳超级耀斑”爆发时间

近期,由丹麦奥胡斯大学克里斯托弗-卡罗夫领导的一个国际研究团队利用我国大科学工程郭守敬望远镜数据取得了一项重大研究成果:太阳极有可能喷发“超级耀斑”,一旦发生,将袭击地球大气层。该项研究成果已发表于国际期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。

本报讯 1859年,一次大规模的太阳耀斑爆发曾以极大能量轰击地球,使得电报线路着火,其产生的明亮极光在古巴和夏威夷都可以看到。而对于今天的地球,如此威力巨大的事件将具有巨大破坏性,一旦再次发生,很可能引起全球卫星、电网和技术的瘫痪。那么,下一次“太阳超级耀斑”将何时到来呢?

地球经常受到太阳爆发的侵袭。这些爆发携带着高能粒子从太阳抛向太空,那些朝地球飞来的粒子将与地球磁场相遇。太阳爆发与地球磁场相互作用产生了美丽的极光。这种诗意的现象提醒我们:离地球最近的恒星——太阳:是一个变幻莫测的邻居。

来自美国马萨诸塞州哈佛大学—史密森尼天文物理中心的天文学家研究了84颗类日恒星,观测了4年内发生的29次超大耀斑现象,并研究了它们的爆发频率。好消息是,一颗类似太阳的恒星很可能要每经过250~480年——最大可能是约350年——才会发生一次超级耀斑爆发。

大规模爆发过程中太阳抛射出巨量的热等离子体,可能给地球带来严重后果。然而,太阳的爆发完全无法与我们在其他恒星上看到的爆发相比,因此称之为“超级耀斑”。自从四年前大量超级耀斑被开普勒卫星发现以来,它始终是一个谜。超级耀斑与太阳耀斑具有相同形成机制吗?如果答案是肯定的,这是否意味着太阳也有产生超级耀斑的能力?克里斯托弗-卡罗夫等人利用LAMOST数据分析研究已对上述一些问题给出了回答。

近日,在夏威夷檀香山召开的国际天文学联合会大会上,该研究小组通过海报展示了他们的研究结果。不过,多“超级”才算是“超级耀斑”?他们的研究对象是比普通太阳耀斑强大150倍,比1989年切断加拿大魁北克全省电路的太阳风暴事件强大10倍以上的耀斑爆发。

太阳拥有产生足以切断地球上无线通讯和电力供应的巨大爆发的能力。迄今为止观测到的最大一次太阳爆发发生在1859年9月,从太阳抛出的数量巨大的热等离子体袭击了地球。1859年的太阳风暴事件也被称为“卡林顿事件”。由这次事件引起的极光南至古巴和夏威夷都可看到,全球范围的电报系统都陷入了混乱,而来自格陵兰岛的冰芯数据显示,地球的臭氧保护层也遭到了这场太阳风暴带来的高能粒子的破坏。然而,除太阳以外,宇宙中还有许多恒星有规律地产生爆发,其中一些爆发的强度比“卡林顿事件”要大一万倍。

《中国科学报》 (2015-08-17 第2版 国际)

当太阳表面的大磁场瓦解时会产生耀斑,释放出巨量磁能。奥胡斯大学克里斯托弗-卡罗夫及其团队分析了LAMOST观测的近十万颗恒星的表面磁场数据,结果表明这些超级耀斑很可能与太阳耀斑有相同的形成机制。

产生超级耀斑的恒星表面磁场普遍比太阳表面磁场强,那较弱的太阳磁场能否产生超级耀斑呢?通过分析所有产生超级耀斑的恒星发现:大约10%的磁场与太阳磁场强度相似甚至更弱。因此,太阳产生超级耀斑虽看似不太可能,但并不完全排除其可能性。产生超级耀斑的恒星具有和太阳一样弱的磁场这就意味着太阳也有可能产生超级耀斑。如果这样规模的爆发袭击今天的地球,后果将是毁灭性的。不但地球上所有的电子设备会遭到破坏,我们的大气系统也会受到严重损害,使得地球无法维持生命的存活。

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