“夸父”逐日 探尋太陽“點燃”極光的奧秘
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】2024年5月10日晚至11日凌晨，由于地球磁場爆發(fā)了特大地磁暴，新疆、內(nèi)蒙古、黑龍江等地出現(xiàn)了極光現(xiàn)象。尤其是在黑龍江漠河和新疆阿勒泰兩地，極光景色壯觀，吸引了大量的游客觀賞，許多攝影師與媒體單位記錄了當(dāng)時的畫面，留下了寶貴的影像資料。
而這場極光盛宴的背后，其實蘊藏了太陽的秘密。
之所以這么說，要從極光的原理說起。極光是一種絢麗多彩的等離子體現(xiàn)象，其發(fā)生是由于太陽帶電粒子(太陽風(fēng))在地球磁場作用下，在地球南北兩極附近地區(qū)的高空，夜間出現(xiàn)的燦爛美麗的光輝。換言之日冕物質(zhì)拋射是極光的誘因之一，極光是被太陽“點燃”的。而越華麗的極光現(xiàn)象背后自然也涉及到越復(fù)雜的太陽活動，這些活動往往也具備了重要的研究價值。
細(xì)心的讀者這時候應(yīng)該也意識到了，這次黑龍江漠河和新疆阿勒泰可以觀測到的極光是不是也涉及到復(fù)雜的太陽運動呢？答案自然是肯定的。根據(jù)國科學(xué)院紫金山天文臺(以下簡稱“紫金山天文臺”)公開的消息，在極光發(fā)生前的一段時間，太陽活動可以用“愈演愈烈”來形容，而這個過程恰好又被“夸父一號”盡收眼底了。
根據(jù)記錄，從5月3日至11日中午，太陽共爆發(fā)了11個X級耀斑和60余個M級耀斑。其中，11日2時至8時，地磁發(fā)生強烈擾動，Kp指數(shù)(地磁短期波動的指數(shù))連續(xù)6小時達(dá)到最強地磁暴等級(Kp=9，9是最高級)，為2004年11月以來最強地磁暴。而這也構(gòu)建起了地磁暴與極光之間的聯(lián)系。
在地磁暴發(fā)生期間，太陽風(fēng)中的高能粒子會沖擊地球的磁場，這些太陽風(fēng)中的高能粒子進入地球的內(nèi)磁層后會發(fā)生散射，沿磁力線墜入地球大氣并與大氣中的原子和分子碰撞，從而將它們激發(fā)到較高能級。而當(dāng)這些原子和分子從較高能級躍遷回來的時候，便會產(chǎn)生激光。
值得一提的是，能夠完整的觀測到此次太陽長達(dá)9天的運動，得益于“夸父一號”衛(wèi)星搭載的全日面矢量磁像儀。與此同時，在激光發(fā)生時，我們的航天器與通訊導(dǎo)航仍然維持了正常的工作，也證明了我國在航天器、通訊導(dǎo)航上技術(shù)的成熟。
此外，此次“夸父一號”記錄的研究樣本對于太陽劇烈運動的發(fā)生機制和能量釋放過程、太陽磁場與太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的關(guān)系、太陽磁場的演化歷程，以及太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的背后誘因等課題的研究，也有重要的意義。
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