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当太阳的“风”在地球和火星附近消失时,会发生以下情况

太阳不断地以每小时一百万英里的速度向太空喷射气体和带电粒子。 这种被称为太阳风的气流可以排出地球上的有害射线,并可以在地球和其他行星上产生北极光。 去年十二月的一天,它在接近我们的星球和火星时消失了。

科学家和研究小组表示,为了应对太阳风的突然平静,每颗行星周围的保护性磁层都意外扩大。 最近的研究 发表在《地球物理研究杂志:空间物理学》上。

该研究的作者表示,太阳风变化引起的火星磁层扰动有助于更全面地了解数十亿年前火星是如何失去水的。 实地学者表示他们理解 太阳风中的安静很重要,因为它们可能会对卫星和通信造成干扰。

太阳风对火星的影响

大约 40 亿年前,人们认为火星上覆盖着海洋、河流和湖泊。 随着时间的推移,液态水从表面消失。 科学家们对研究火星周围太阳风的变化很感兴趣,因为他们可以识别导致水流失的不同情况。

科学家们仍然知道强烈的太阳风对火星大气层的影响程度。 数十亿年前,持续不断的太阳粒子流和紫外线辐射剥夺了它们的磁场。 弱磁场可能会让地球上更多的离子逃逸到太空,其中包括水。

加州大学伯克利分校的合著者、行星物理学家香农·库里在新闻发布会上说:“为了使水处于稳定的液态,必须有足够的大气压力将其向下压。” 当火星上的大气受到侵蚀时,“大气压力上升,然后水开始蒸发,并以这种方式流失到太空中”。

近 10 年来,美国宇航局的火星大气和挥发性演化 (MAVEN) 任务一直在观测火星,并报告太阳粒子如何侵蚀火星大气及其现已不存在的液态水。 科学家了解到 大多数离子会在强烈的太阳风期间丢失到太空中。

但直到现在,他们还没有观测到火星周围何时几乎没有太阳风。

12 月 26 日左右,MAVEN 航天器发现了一些异常情况。 新研究表明,火星周围太阳风的强度减少了 100 倍。 在没有太阳风压缩的情况下,火星磁层上方的高度增加了三倍,数千公里。

主要作者、爱荷华大学空间物理学家贾斯珀·哈利卡斯表示,两种不同太阳风之间的碰撞导致通信水平下降。 快速的太阳风就像铲雪机一样,推出较弱、较慢的太阳风并清理它们后面的空间。

第二天,火星大气层恢复到正常大小。 哈利卡斯说,自那时以来,火星周围还发生了其他低强度太阳风事件,但这些事件是持续时间最长、最引人注目的。

但这些相同的事件如何影响我们的地球呢?

在 2022 年 12 月飞往火星的途中,太阳风真空将袭击地球。

哈利卡斯说,随着地球周围的太阳风减弱,美国宇航局的另一项任务观测到了地球磁层的扩张。 环绕地球的冲击波,称为 弓震他说,这个数字翻了一番,尽管这个数字没有包含在新的研究中。

但这并不是地球周围太阳风的第一次或最严重的消失。 1999年另一次平静导致地球周围的弓形激波增加了五倍。

事实上,一组研究人员 被发现 从 1995 年到 2017 年,地球周围大约发生了 12 次低强度太阳风事件,但可能还有更多未被发现的事件。 帮助研究过去事件的射电天文学家 Janardhan Padmanabhan 表示,他们还将分析 12 月 22 日的事件。

印度国家科学院高级科学家帕德马纳布汉说,在这些事件期间,“整个地球都沉浸在这个巨大、低密度、缓慢移动的气泡中”。

科学家们最感兴趣的是何时吹向地球的太阳风比平时更强。 太阳粒子可能会与我们的磁防护罩发生碰撞,并可能造成各种影响,从北极光到停电,再到卫星运行中断。

但没有参与这项研究的密歇根大学空间物理学家瑞安·杜威 (Ryan Dewey) 表示,低强度太阳风也可能对地球造成类似的影响。

他说,在低强度太阳风事件期间,地球磁层中的几乎所有物体都会膨胀,包括由数十亿个高能粒子组成的辐射带,有助于保护地球免受有害能量的影响。 例如,如果这些辐射带在通信或 GPS 卫星上移动,粒子流可能会对航天器构成风险。

“它会影响无线电波在地球大气层中的传播,从而扰乱通信,”爱荷华大学空间和等离子体物理学家艾莉森·盖恩斯(Alison Gaines)说,她没有参与这项研究。

太阳风的减少还会导致异常强烈的极地雨——一种极光——在……中可见。 1999年5月盖恩斯说。 允许太阳能包 粒子直接前往地球的极地地区。 就好像繁忙的高速公路突然变得畅通无阻。

但对于卫星运营商来说,这条高速公路显然有一个缺点。 颗粒沉淀,取决于 杜威说,这个体积可能会加热高层大气。 这种热量会导致大气层向外膨胀并使卫星云化。

帕德马纳班表示,交通量的减少也可能为地球带来更大的太阳威胁奠定基础。 如果太阳发生大规模喷发(称为日冕物质抛射),可能会震动地球的无线电、铁路、电力和卫星通信系统。

帕德马纳布汉说,如果在太阳风消失事件期间,这样的日冕物质抛射向地球袭来,“你无法想象它可能造成的破坏”。

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