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科学网—太阳表面出现神秘波浪 速度达每秒两千公里

日期: 2020-05-03 06:05 浏览次数 : 141

科技,太阳动力学天文台是NASA于2010年2月11日发射的环绕地球运转的一个探测器,主业就是看太阳,旨在对太阳大气展开详细观测,以便科学家更好地认识太阳与地球之间的关系。

太阳表面出现神秘波浪 速度达每秒两千公里

故事是这样的:

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   人类检测到太阳将要发生“病变”而膨胀变大,大到地球会在太阳内部运行。为了躲避从天而降的灭顶之灾,为了延续人类种族,联合政府决定驾驶地球逃离太阳系,驶向比邻星。在那里,地球可以停泊在比邻星的卫星轨道,作为它的一颗卫星继续存活下去。而这逃亡,将耗时2500年,100代人的时间。

近十年来,太阳动力学天文台在多个波段下收集了大量宝贵数据,为我们全面地呈现了太阳大气的情况。

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   地球流浪的过程划分为5个阶段:

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所发现的震荡波详细图解

刹车时代:利用地球发动机使地球停止转动,使发动机喷口固定在地球运行的反方向。

在盯着太阳看的过程中,太阳动力学天文台有时会捕捉到其他一些有趣现象。比如,太阳动力学天文台近日就拍摄到惊人一幕——月球从太阳面前掠过,突然刹车,然后倒退。

据国外媒体报道,美国宇航局太阳动力学空间天文台太阳大气成像仪捕捉到太阳表面出现的神秘波浪,时速达到每秒2000公里,后经过确认:这是一种在低日冕时出现的准周期震荡波,速度非常快,如果按这个速度抵达月球再返回,不仅比目前的速度快16倍,而且还有时间喝咖啡。这个准周期震荡波极有可能与日冕加热之谜、太阳耀斑的诱发以及太阳风的加速机制有密切的联系。

逃逸时代:开动发动机,是地球达到逃逸速度,飞出太阳系。

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针对此次观测到的低日冕准周期波,斯坦福大学助理研究员刘伟博士已经在美国天文学会太阳物理组的年会上提交,刘伟博士目前供职于位于美国加州帕罗奥多市的洛克希德马丁公司先进技术中心,下属的太阳和天体物理学实验室。他的研究主要提供了在太阳低大气高度上,磁声波高速传播的直接证据。我们知道,高温等离子体会产生“涟漪效应”,这种涟漪效应就像在加热肉汁时表面出现泡沫爆裂的情形。虽然目前通过计算机模拟,建立模型以及相关理论都可以得知其是如何发生的。但是在这之前,这种准周期震荡波还没有被直接观测到,这是为什么呢?很简单,那是因为我们的观测速度还不够快。

流浪时代1:加速,飞向比邻星。

月球这场技惊四座的表演似乎让人嗅到了《流浪地球》的味道。在《流浪地球》小说原著中,人类在进入逃逸时代之前,不仅用行星发动机让地球停止自转,还用行星发动机把月球推走了——人类带不走月球,就在月球上也安装了行星发动机,把它推离地球轨道,以免在地球加速时相撞。

要进行这种对探测器以及测控要求极高的观测,太阳动力学空间天文台代表了相当的技术高度。其搭载的太阳大气成像仪具有非常高的时空分辨率,这也是第一次使科学家们清晰地观测到了准周期震荡波的出现过程。太阳大气成像仪以极高的灵敏度在极紫外波段上拍摄到了太阳日冕的图像,每12秒进行0.1-2秒的曝光,整个跨度大约在1100公里。此外,AIA还可以对整个太阳进行7个同步波长的观测,可以使科学家在大尺度以及大温度范围内对其进行跟踪观测。

流浪时代2:中途恢复地球自转,开始减速。

难道月球真的装上了行星发动机?显然这是不可能的。实际上,月球一直老老实实地遵守着太阳系交规,并没有突然刹车倒退,无视北京第三区交通委的提醒。这一切只不过是太阳动力学天文台与月球的相对运动造成的错觉。下面的动图简明易懂地为我们解释了其中的缘由。

本次观测中的主要对象是日冕结构,日冕是太阳的最外层大气结构,厚度可波及到数百万公里,延伸至数个太阳半径。温度可达几百万摄氏度。日冕物质抛射形成一个拱门型的结构,持续时间在30到200秒,沿着磁环方向运动。通过研究,科学家发现其在空间和时间尺度以及分散关系上符合磁声波快速运动的模型。同时,参与该研究的美国天主教大学的研究人员也希望对这次观测到的准周期波进行计算机三维动画模拟再现。

新太阳时代:地球泊入比邻星轨道,成为这颗恒星的卫星。

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然而,根据太阳和天体物理学实验室Karel Schrijver博士的观点,这种准周期波看上去似乎是一种太阳表面常见的现象,在太阳动力学空间天文台第一年的任务期间,太阳表面显得比较平静,也观测到大约十来个这种类型的波动。而这种波动的触发机制目前还在研究阶段,只能说其与太阳耀斑的发生存在密切的联系,具体表现为其具有极其相同的震动频率。

   所谓刹车就是停止地球的自转,一万二千台地球发动机安装在亚洲和美洲大陆的平原上,整个刹车时代耗时42年。地球停止了自转。从此地球上不再有日出日落。主人公就是出生在刹车时代刚结束的时候。此时人类的技术已经发展到一定高度。这些地球发动机每一个都高达一万多米,利用重元素聚变,将岩石作为燃料。

其实,太阳动力学天文台时常能捕捉到月球以不同方向凌日的现象。不过这一次条件极佳,完美地为我们展现了月球刹车倒退的奇观,整个过程持续了四个余小时。

基于以上观测,AIA首席研究员认为这次研究所观测到的现象,不仅前人不知,而且还带来越来越多的衍生问题,但是根据目前所掌握的情况推测:这种类型的准周期震荡波很可能与一些元素的产生有关,产生的过程可能主要在太阳表面附近。例如把日冕加热到几百万摄氏度,太阳表面温度只有几千度,而日冕的温度却有几百万度,其中可能就有震荡波的作用;还有加快太阳风,诱发太阳耀斑等,以及在太阳不同气层间传递能量和信息,都很可能与准周期震荡波有关。通过对其进行了直接的观测,我们能在一定程度上开始解开太阳物理学上一些谜团,了解太阳物理作用与地球间的深层次的联系。

   此时地球上的景观是这样的:整个大气层已经被发动机喷出的火焰加温到了七八十度,人类必须穿着冷却服才能在户外活动,发动机造成的高温融化了冰川,潮汐吞没了北半球三分之二的大城市,比如上海。整个地球还没有启程就已经面目全非。人类对太阳的价值观也已经从赞美崇拜变成了畏惧。

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