太陽風會摧毀我們的星球嗎?

2020-12-03 北鬥小生

每秒有150萬噸的太陽物質從太陽射出，以每秒數百英裡的速度進入太空。這股被稱為太陽風的不間斷的等離子體流，或稱帶電氣體，已經向地球噴發40多億年了。多虧了我們星球的磁場，它大部分都偏離了軌道。但是如果你往北走足夠遠，你就會發現例外。

費爾班克斯阿拉斯加州大學的空間物理學家馬克·康德說：「地球磁場保護了地球上的大部分地區不被太陽風侵蝕。但是在兩極附近正中區域，我們的磁場變成了一個漏鬥，在那裡太陽風可以一直到達大氣層。」

這些漏鬥會引起一些麻煩。太陽風的湧入擾亂了大氣，擾亂了衛星、無線電和GPS信號。

太陽風環繞地球磁層流動的動畫插圖。在北極和南極附近，地球磁場形成漏鬥，使太陽風能夠進入高層大氣。

2004年，當時科學家們注意到漏鬥內的部分大氣比預期的重約1.5倍。在200英裡的高空增加一點質量似乎沒什麼大不了的，但是，與質量密度增加有關的氣壓變化，如果發生在地面，將導致一場持續的颶風，其強度將超過氣象記錄中的任何記錄。

這種額外的質量給通過它的太空飛行器帶來了問題，就像許多沿極軌運行的衛星一樣。穿過這片稠密的區域可能會改變它們的軌跡，使它們與其他太空飛行器或軌道碎片的近距離接觸變得比以往更危險。

由南卡羅來納州克萊姆森大學（Clemson University）的米格爾·拉森（Miguel Larsen）領導的CREX-2和Cusp加熱調查（CHI mission）都將研究這片厚重的大氣層，以更好地預測其對通過的衛星的影響。

不僅僅是宇宙飛船在兩極附近的行為是不可預測的，它們傳送的GPS和通信信號也是如此。在許多情況下，罪魁禍首是大氣湍流。

奧斯陸大學的空間物理學家Joran Moen說：「湍流是經典物理學中最難解決的問題之一。」。「我們還不知道這是什麼，因為我們還沒有直接測量。」Moen將湍流比作河流在巖石周圍急流時形成的漩渦。當大氣變得動蕩時，通過它的GPS和通信信號可能會變得混亂，向依賴它們的飛機和船隻發送不可靠的信號。

Moen希望能進行第一次測量，將真正的湍流與同樣會干擾通信信號的電波區分開來。雖然這兩個過程對GPS的影響相似，但找出哪些現象驅動了這些幹擾對預測它們至關重要。Moen說：「我們的動機是提高GPS信號的完整性。但我們需要知道是什麼驅動了湍流，以便預測這些幹擾何時何地發生。」

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  • 被稱為地球的兄弟,克卜勒452B真的存在生命適合人類居住嗎?
    我們以太陽係為例，靠太陽太近的行星，星球表面的溫度會非常高，地球上的生命無法在高溫環境下長時間生存，因此不適宜居住。 而靠近太陽太遠的星系，星球溫度不僅會非常低，而且太陽風中的重元素吹不到那麼遠，所以太陽系內離太陽較遠的星球都是氣態星球，比如木星，海王星。
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