09.03 日冕物質拋射形狀如何?美科學家發現新信息

日冕物質拋射形狀如何?美科學家發現新信息

俗話說,一切舊事物都可重煥生機。雖然這一常見習語通常指的是時尚、設計或技術,但美國新罕布什爾大學的科學家們發現,即使是在研究領域,這句話也有一定道理。在回顧一些較舊的數據時,研究人員發現了日冕物質拋射(CMEs)形狀的新信息。日冕物質拋射是太陽等離子體和磁場的大規模爆發,在將來的某一天,日冕物質拋射可能有助於保護太空中的衛星和地球上的電網。研究於8月29日發表在《天體物理學快報》(The Astrophysical Journal Letters)上。

新罕布什爾大學太空科學中心研究助理教授Noe Lugaz說:“自20世紀70年代末以來,人們一直認為,日冕物質拋射(CMEs)就像一個兩端都固定在太陽上的巨大彩虹圈(一種彈簧玩具),日冕物質在噴發後大約一到三天到達地球。但我們的研究表明,它們的形狀可能並非如此。”

瞭解CMEs的形狀和大小很重要,因為這有助於更好地預測它們會在何時以及如何影響地球。雖然CMEs是產生美麗而強烈的極光的主要源頭之一,但它們也會損壞衛星,擾亂無線電通信,對電力傳輸系統造成嚴重破壞,造成大規模的長期斷電。現在,對於CMEs我們只能進行單點的測量,這使得科學家們難以判斷它們的形狀。但這些測量結果對太空預報員很有幫助,可以在撞擊前30到60分鐘發出預警。我們的目標是將通知時間延長到幾個小時(最好是24小時),以便就是否關閉衛星或電網做出更明智的決定。

《天體物理學雜誌通信》載文稱,研究人員對美國國家航空航天局(NASA)的兩艘通常繞地球運行的航天器——Wind和ACE——的數據進行了深入觀察。他們分析了2000年到2002年之間的21個CMEs數據,當時Wind從ACE中分離出來,分離距離只有1%個天文單位(AU)(1AU=9300萬米)。因此,Wind當時並不是與ACE一起位於地球前面,而是垂直於日地線,或者在日地線側面。

Lugaz說:“因為它們之間的距離通常很近,所以很少有人會把Wind和ACE的數據進行比較。但15年前,它們是分開的,而且位置合適,使我們可以回溯並注意到測量結果之間的差異,而且隨著分離程度的增加,差異也越來越大,這讓我們對彩虹圈形狀產生了疑問。”

這些數據表明,可能存在著其他一些形狀:CMEs不是簡單的彩虹圈形狀(它們可能是變形的或者完全是其他的形狀),或者CMEs就是彩虹圈形狀,只不過它要比以前想象的小得多(大約小四倍)。

雖然研究人員認為,還需更多的研究,但Lugaz表示,這些信息對於未來的太空天氣預報很重要。因為NASA和NOAA正在考慮其他任務,研究人員說,這項研究表明,未來的航天器可能首先需要調查它們與日地線之間的距離,才能做出有益的、更先進的預測。

編譯:冰融 審稿:阿淼

來源:http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat

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