地球大小黑子正在太陽表面形成,提前看看對我們會有什麼影響

2020-12-12 騰訊網

關於太陽的體積

太陽體積有多大?這個問題似乎並不太好直觀的作答。但是可以通過對比的方式來體現。

上面這張太陽光球層照片是今年8月初由業餘天文學家馬汀·懷斯(Martin Wise)在美國佛羅裡達州用他的8英寸口徑的天文望遠鏡拍攝的,在照片的左上角有個黑點,這個黑點是一個朝向地球的太陽黑子,而這個編號為AR2770的太陽黑子體積差不多和地球一樣大!

太陽黑子與地球

根據太陽的周期性電磁活動規律,平均11年會有一個強弱變化,而這是最新11年電磁活動周期中新產生的一個黑子,全球的太陽研究專家都在密切的關注這個黑子的變化,雖然AR2770區域暫時還沒有出現「殺手級」的太陽耀斑爆發,但是對於可能影響地球電力系統運行的耀斑爆發還是需要做好準備工作。

什麼是太陽黑子?

太陽黑子(也稱日斑)是太陽光球層上的一種短期現象,是在可見光下呈現比周圍區域黑暗的斑點。黑子區域的溫度大約3000-4500度,由於其周圍區域物質溫度為5,780度左右,所以看上去顯得比較暗,黑子在太陽光球層上會發生橫越移動,並且體積會膨脹和收縮,直徑可以達到80,000公裡,因此有些時候在地球上不用望遠鏡也可以直接通過肉眼觀察到。

日落十分比較容易通過肉眼看到太陽的超大黑子

黑子現象是如何產生的?

在太陽的輻射區以上,光球層以下有一個區域是對流區域,日核熱核聚變的能量通過這個區域傳導到太陽表面,過程有點類似煮開水時熱水上升到表面冷卻後由降下水壺底。而我們仔細觀察黑子結構可以發現,一個發展成熟的黑子是由中心顏色暗黑的部分和其周圍暗黑的部分組成。前者是黑子的本影,後者為黑子的半影。導致黑子溫度低的直接原因是因為這裡的磁場強度比其他地方更強,有多強呢?強度約在1000高斯~4000高斯之間,而地磁場強度一般在0.5-0.6高斯左右。超強磁場能夠抑制太陽內部能量通過對流的方式向外傳遞。所以,當強磁場浮現到太陽表面時,該區域的背景溫度緩慢地從5700℃降到4000℃左右,便產生了黑子現象。

黑子的結構

黑子與太陽耀斑

單個黑子,哪怕體積很大,其實對於地球都沒有什麼影響。但是一旦出現多個成群的黑子,就會對地球造成潛在的威脅。這裡不得不提到另外一個現象太陽耀斑

太陽耀斑是發生在太陽大氣局部區域的一種最劇烈的爆發現象,在短時間內釋放大量能量,引起局部區域瞬時加熱,向外發射各種電磁輻射,並伴隨粒子輻射突然增強。1859年9月1日的上午,英國天文愛好者卡林頓照例在自己的天文觀測室裡對太陽黑子進行常規的觀測。令他不可思議的事情發生了,日面北側一個大的複雜黑子群附近突然出現了兩道極其明亮的白光,其亮度迅速增加,遠遠超過光球背景,明亮的白光僅維持了幾分鐘就很快消失了。同在這一天,英國天文學家霍奇森也看到了這次太陽上的突發現象。這是耀斑的第一次記錄,同時也是白光耀斑的第一次記錄。

超級能量釋放

耀斑的持續時間在幾分鐘到幾十分鐘內,在這短暫的時間裡卻能釋放出巨大能量,相當於上百億顆巨型氫彈同時爆炸釋放的能量,或者相當於十萬至百萬次強大火山爆發釋放的能量總和,可見其威力之大。不過相對於太陽這個巨大的能量源來講,它也不過只佔太陽輻射總能量的萬分之一左右。

對地球的影響

就在卡林頓第一次觀測到太陽耀斑爆發後的幾個小時內,英國格林尼治天文臺和基烏天文臺都測量到了地磁場強度的劇烈變動。甚至在17個小時後,地磁儀的指針因超強的地磁強度擾動而跳出了刻度範圍。差不多同時,全球多地電報局電報機的操作員報告說他們的機器在閃火花,甚至有的電線也被熔化了。而且,在這天夜裡,天空中五顏六色的北極光甚至一直向南瀰漫到了古巴和夏威夷。這次爆發使得住在低緯度的人們在夜間觀測到了北極光,在離地磁赤道23度處都能看到紅色的輝光。而且,這個記錄一直保持到現在。後來美國噴氣推進實驗室的科學家搞了個理論計算模型,計算出1859年那次太陽耀斑不僅僅是有歷史記錄以來最強的磁暴,而且達到了1989年3月的那次事件中磁暴強度的3倍。(好在當時地球上電氣設備使用還不廣泛)

1989年3月太陽爆發了一個X4.5級的太陽耀斑,隨後引發了地磁指數Dst極小值為-598nT的超級磁暴,3月13日凌晨2時44分,在蒙特婁魁北克電力公司控制室裡圖板上的一個指示燈開始閃爍,指示電網北端發生了故障。面對突發事故,監控人員還沒搞清是什麼狀況。緊接著,全省斷電事故連連發生,不到90秒鐘,整個600萬居民供電的電網完全崩潰。整個魁北克省則漆黑一片。與此同時,美國新澤西州德拉威爾河上的一座核發電站的巨型變壓器也被燒毀,北美其它電力系統也受到影響,瑞典南部和中部5條130kV輸電線路跳閘,東京電力公司變壓器被毀。一些居民在半個月後電力都沒有得到恢復。

事件中被燒毀的變壓器

與此同時,磁暴期間產生的感生電流使得澳大利亞的輸油管道受損,大西洋和太平洋海底電纜出現高壓脈衝。此外,這次磁暴還致使美國GOES-7衛星的太陽能電池帆板損壞了一半,衛星只有一半的設備可以正常工作;日本通訊衛星CS-3B直接報廢失聯;NASA衛星SMM在整個磁擾期間高度下降了3千米,從而縮短了壽命,最終於1989 年12月2日提前墜落於地球大氣中焚毀。

說了這麼多,黑子與太陽耀斑到底有什麼關係?

從下面這張圖就能看懂。

由於黑子的強磁作用,會在太陽表面形成一個磁極,而如果形成了多個黑子,那麼就會在黑子與黑子直接形成磁力線感應。這些強磁區域會把太陽的物質向外拋拉,一旦這些磁力線斷裂,被束縛的物質就會高速飛向宇宙空間。形成耀斑現象。

被兩個黑子束縛著的高溫電離物質。

磁力線斷裂導致的耀斑拋射。

而假如拋射路徑正好對著地球方向,那麼大概10分鐘後,一陣電磁風暴就會橫掃地球。這時你可能會遇到以下情況「GPS信號弱、手機雜音,突然斷網或者停電。廣播中斷、天線燒毀。」

梵觀點:一對黑子就像在玩弄彈簧的手指,你不知道什麼時候彈簧會往哪個方向飛出。

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相關焦點

  • 地球上的5G、6G通信會被太陽黑子影響嗎?
    隨著地球上人類通信系統的不斷升級,頻率也越來越高,同時,外太空物質對越高頻率的系統的影響機率也越大。那麼,地球上的通信會被太空物質影響嗎?按照歷史經驗似乎還沒出現過。可是據說具有火星直徑大小的黑子可能會影響地球通信,特別是目前全球推行的5G和已經開始研究的下一代6G通信。
  • 太陽表面的風暴中心「太陽黑子」,有11年的周期性會引發耀斑爆炸
    所以,我們認識宇宙,其實最該關注的應該是當下,也就是「太陽系」,我們地球就處在太陽系之中,太陽系有許多天體,比如太陽、八大行星、矮行星、衛星、小行星、流星體、彗星等等。太陽內部巨型磁環太陽黑子的形成區域位於太陽表面以下20萬千米的地方,從太陽核心釋放出來的巨大能量在這裡形成太陽「對流層」,在這裡的太陽等離子氣體形成一束束等等離子流,持續不斷的高速豎直往太陽表面運動
  • 如果太陽沒有了「太陽黑子」,會產生什麼影響?
    太陽就像是一個巨大的「火球」,通過內部的核聚變反應,不斷地向宇宙空間釋放能量,雖然地球距離太陽大約1.5億千米遠,但是地球的演化,特別是地球生命的演化與太陽有著密切的聯繫,甚至我們可以說太陽是地球生命之源。太陽對於地球的影響是多方面的,主要包括太陽輻射和太陽活動兩方面。
  • 2020年或迎來氣候拐點,太陽黑子可能消失,地球會進入小冰期嗎?
    由於太陽黑子出現時,視力好的人可以直接觀測到,所以歐洲一些天文學家世世代代記錄著太陽黑子出現的時間,出現的地方,以及大小等。 經過歐洲天文學家持續幾個世紀的觀察,最終我們知道了,太陽黑子活動有一個周期,大概11年會經歷一次。
  • 太陽正在沉睡?黑子活動明顯減少,或把地球帶入小冰河期
    按照科學家們的近期觀測,太陽已經連續好幾個月沒有出現過太陽黑子,這似乎預示著太陽活動正在進入極小期。這似乎預示著太陽正在陷入沉睡狀態,而地球溫度也將隨之下降。或許在未來迎接我們的不是全球變暖,而是三百年一遇的小冰河期。
  • 2024年,太陽黑子大爆發,地球「小冰河期」可能即將到來!
    從古代開始人類就已經對太陽黑子有過記載,遺憾的是當時,他們只是將看到的太陽黑子理解成某種神靈現象,現在由於人類科技的發展,人們逐漸懂得太陽黑子的本質,雖說也有科學家指出太陽黑子是太陽表面產生的自然現象之一,但人類對於太陽黑子的現象仍舊感到一臉茫然,接下來就讓我們進一步了解什麼是太陽黑子以及太陽黑子發生大爆炸後,對地球造成的影響究竟有多深遠?
  • 太陽黑子活動減弱,地球進入小冰期?它為何與地球關係如此密切?
    太陽黑子又是什麼,它們和地球之間又有什麼關係,人類在這個語言中的處境如何?今天就給大家說一說。何為小冰河期一看小冰河期,我們肯定會想是不是還有大冰河期,那你猜得沒錯。在地球的某些年代,冰川覆蓋了絕大多數的陸地和海洋,那時氣候異常寒冷,到處都是冰塊。
  • 2024年太陽黑子或將發生大事件,會對地球產生怎樣的影響呢?
    不過很顯然,對於人類自身而言,可能只有地球,月球,太陽是值得關注的,畢竟這些星球和人類自身息息相關的,而人類又怎可能會將他們忽視呢?科學家們表示,在2024年,太陽黑子或會發生大爆炸,甚至也會對地球產生很重大的影響。太陽對地球所產生的作用是基礎性的,可以說,如果地球沒有了太陽,那麼地球萬物都不可能會如此的蒸蒸日上。
  • 2024年太陽黑子或將發生大爆炸,會對地球產生怎樣的影響呢?
    不過很顯然,對於人類自身而言,可能只有地球,月球,太陽是值得關注的,畢竟這些星球和人類自身息息相關的,而人類又怎可能會將他們忽視呢? 科學家們表示,在2024年,太陽黑子或會發生大爆炸,甚至也會對地球產生很重大的影響。太陽對地球所產生的作用是基礎性的,可以說,如果地球沒有了太陽,那麼地球萬物都不可能會如此的蒸蒸日上。甚至可能會因此而面臨毀滅,走向滅亡的結局。
  • 【備考乾貨】太陽輻射的影響因素及應用,太陽活動對地球的影響
    地面不同緯度接受太陽輻射不同,地球上的熱量傳遞主要依靠大氣環流和洋流,大氣環流和洋流對地理環境的形成和變化有著重要的作用。 2、太陽輻射能是我們生產、生活的主要能源。 一部分直接來自太陽能:如太陽能發電、太陽灶、太陽能幹燥器加工農副產品等。
  • 科學家預測將有大太陽黑子出現:如期而至
    他寫到:「已經有很長時間沒有太陽黑子這個活動了,現在它回來了,現在,隨著太陽周期,太陽黑子出現的頻率也在增加,不少於三個活動區域:2783 2785和2786,最後一個是一個巨大的太陽黑子,有時比地球大.」謝謝,Radu!
  • 科學家發現:太陽黑子有休眠跡象,地球或迎來小冰河期
    根據資料顯示,地球的溫度除了一部分是因為溫室效應而上升的,其餘大部分還是來自於太陽的影響,準確地說,是來自於太陽黑子的影響。什麼是太陽黑子呢?這是一種出現在太陽表面上的自然現象,據說最早記錄太陽黑子這種現象的是我國古代漢朝人,在不少史書上都有所記載。
  • 探索發現宇宙奧秘 ___來自太陽對地球的威脅
    太陽內部正在激烈翻騰,能量逐漸向外匯集,一場大爆發正在醞釀之中,人類對太陽耀斑風暴以及太陽黑子的認識正在逐步加深,但隨著科技的進步,人類社會更加容易受到太陽憤怒情緒的影響。地球已經準備好迎接下一輪來自太陽的襲擊了嗎?
  • 世界上最大的太陽望遠鏡:發布首個如地球大的太陽黑子圖像
    坐落在夏威夷的世界上最大的太陽望遠鏡,發布了其首個1萬6千裡寬的太陽黑子圖像,這個巨大的太陽黑子可輕鬆容納整個地球。太陽黑子是太陽活動的視覺圖像,表面上存在的越多,大質量恆星就越活躍。太陽能天文臺副主任Thomas Rimmele博士說:「太陽黑子圖像的空間解析度比以前提高了約2.5倍,可顯示太陽表面小至20公裡的磁性結構。」
  • 答:我們的太陽有沒有自轉?
    token=f04b8d38f00efcf0d4d3fe7ba259d71b) 我們的太陽也是一顆恆星。那麼,我們的太陽有沒有自轉呢?如果有的話轉動有多快? 我們都聽說過太陽黑子,那是太陽表面的暗區,直徑大小約有幾百至幾萬公裡,甚至比地球還大,在明亮的太陽表面非常明顯。而太陽黑子不是原地不動的。
  • 太陽出現「裂縫」?與火星直徑相當,地球會進入小冰期嗎?
    太陽出現「裂縫」?與火星直徑相當,地球會進入小冰期嗎?太陽和地球有密不可分的關係,在全球變暖愈演愈烈的情況下,有科學家提出,太陽可能會進入平緩期,不再如此活躍,這也就意味著地球很有可能會進入小冰河時期。
  • 太陽活動的第25個周期已經來了,地球會進入小冰河時代嗎?
    如果在這個時候我們仔細觀察太陽,你就會發現太陽的表面有不少的小黑點,古時候的的人們看到這些小黑點,往往會將它們神化,於是有了各種有關太陽的神話傳說。可是對於進入科技時代的現代人類來說,這些小黑點其實就是我們經常聽說的太陽黑子。太陽黑子是太陽表面較暗的區域,它們往往是在太陽磁場聚集的地方出現。
  • 太陽黑子出現多年來最大的太陽耀斑,太陽是否開始覺醒?
    這種光是從太陽能材料發出的,描繪出了磁場線,這些磁場線懸停在一組將在太陽左側上方旋轉的黑子上。圖片來源:NASA /太陽動力學觀測站2020年5月29日,一個太陽黑子家族——太陽表面的黑點,代表複雜的磁場區域——發生了自2017年10月以來最大的太陽耀斑。雖然太陽黑子在地球上還看不見,但航空航天局的宇宙飛船在它們上方還是發現了太陽耀斑。
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    那麼公眾關注的問題來了:第25太陽活動周太陽活動水平雖然不再持續下降,但太陽黑子出現依舊不多,太陽還會休眠、地球還會再次駛入小冰河期嗎?地球真的會變得冷颼颼嗎?更有意思的是:剛進入盛夏的北半球幾乎是瞬間又進入了燒烤模式,地球仿佛生病了,忽冷忽熱,打起了擺子。這讓人們懵圈了,地球怎麼了?這也是太陽黑子惹的禍嗎?且聽我們詳細剖析。
  • 地球要進入「小冰河」時期?NASA:太陽黑子已經出現新變化
    例如:太陽黑子,冰川融化等等,而這些結論也是在被一個一個的打破,當然雖然有有利的證據證明如今的地球在持續變暖,但是不少人認為我們地球將會出現降溫,不可能持續下去,算是與如今說的「全球變暖」相違背。