五千年(敝帚自珍)

主题:太阳日冕爆发,引起地球大规模磁暴,三角洲航空公司航线改道 -- PBS

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  • 家园 太阳日冕爆发,引起地球大规模磁暴,三角洲航空公司航线改道

    2012年1月23日,太阳黑子1402黑子群发生了一次大规模日冕爆发,其喷出的质子电子等离子体达到几十亿吨,最大速度达到2000公里/秒。这是2005年6月以来面对地球的最强烈的一次日冕风暴。

    这里使用了19日的日冕爆发图,23日爆发图太强烈,整个画面都“胡了”。

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    由于这个太阳爆发面对地球,因此太阳风直接冲击地球磁场,将造成一系列的后果,部分航班、电网以及卫星通信可能受到影响。

    美国三角洲航空公司宣布其在24-25日夜间香港上海飞往底特律等飞越北极的航班航线将改道,采用更偏南的航线以避开磁暴。

    北方高纬度国家的电网系统也正高度警戒防止磁暴引起的大规模电网电流冲击而造成断网。这次太阳风暴已经在挪威造成较大幅度的地电流的波动:

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    这次太阳风暴也可能对广播卫星和GPS定位卫星造成干扰。目前美国2011年11月发射的“火星科学实验室”(Curiosity rover)正在飞往火星,这个太阳风暴也可能影响这个卫星。

    1月22日(AR1401)和1月24日(AR1402)的连续2次日冕事件,使得地球磁场和电离层变得动荡不定,也使得极区和高纬度地区发生极光的几率增加,估计今晚北美低纬度地区(45度以上)可以看到极光,不知道黑龙江漠河有没有机会观察的极光。

    下面是AR1401在周末造成的挪威极光:

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    太阳质子流大幅度上升,也有诱发地震的可能。

    当前的质子流:

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    4天前的质子流(注意已经开始的跃升):

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    • 家园 威尼斯结冰

      米国DC气温20多度,威尼斯却结了冰。这是北冰洋冰川融化,所以墨西哥暖流被挡住了去不了西欧?威尼斯在地中海,关北大西洋暖流什么事?

      看到新加坡说是因为太阳喷发,扰乱地球磁场,从而扰乱大气环流,可能导致小冰期……

      全球农业要出乱子了?

    • 家园 质子流和地震有什么关系?

      电影2012里不是说是中微子么?

      • 家园 哈哈,那是电影,不要当真

        质子流和地震有什么关系

        地震发生同地球的电磁现象有关,质子流的变化影响了地球磁场,从而诱发地震。

    • 家园 第一张图中7—8点方向的黑线代表什么?
      • 家园 看图很仔细啊

        以前要看到日冕,一般得等到日全食,即月亮把太阳光盘给挡住了,把太阳光球光线的干扰排除了,太阳周边的一些现象如日冕,日珥就能清楚地观察到了。

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        上面是2006年日全食发生时拍摄的太阳图,可以看到日冕。

        这样看来要通过自然界来看到日冕,就得等到日全食的时候,要是那天正好是下雨天,不就多年的准备都黄了吗?天文学靠天吃饭的特点在这里暴露无遗。

        法国默东天文台的李奥(Bernard Lyot)不信这个邪,他突发灵想:一般的时候,因为太阳本身太亮了,我们很难观测到相对较暗(与太阳相比约是一百万分之一亮度)的日冕部分;但在日全蚀,月亮挡住了太阳圆盘大部份的面积,使得周围黯淡的日冕及色球层可以显现出来,就可以进行观测。那这样的话,何不做一个人工“月亮”,挡在望远镜和太阳中间,把太阳光遮掉,不就可以观测到日冕了?这就是最初的日冕仪构想,使用档板遮掉太阳光球光,就可以观测到太阳周围的日冕等区域。

        李奥在1930年发明的日冕仪原理如下:一个挡光圆盘,不大不小,正好把第一个物镜后的太阳光球影像给“切掉”,只让太阳周边的影像通过。

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        Voilà,人造月亮造好了。

        实际上,要做一个好的日冕仪是非常困难的:天空会呈现蓝色的原因,是因为太阳光中蓝色的波段发生严重的瑞利散射(Rayleigh Scattering),使得天空整片都变亮;相似的,如果我们挡掉中间的太阳光,射到别处的太阳光仍然会散射到望远镜里面,这样子就算把太阳盘面挡住了,望远镜还是一样亮,跟本无法观测日冕。

        怎么办呢?只好拿到大气散射程度比较小地方,像是高山,甚或外太空(例如SOHO卫星),如此一来日冕仪的效果就非常好。在制造工艺上望远镜的内筒壁必须做到无反射,最大限度消除散射。

        那么还有没有把这个散射解决地更彻底些呢?有个美国人纽科克(Newkirk)看到李奥日冕仪的第一个物镜让整个太阳光球的光线都进来了,可能这也是个主要散射源,要是在第一个物镜前就安装一个挡光盘,会不会效果更好呢?

        基于这个想法,另一种日冕仪给设计出来了,下面是原理图:

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        这种日冕仪进一步减少了散射光干扰,所以从此以后地面的日冕仪就很少再使用李奥型了。

        第一个发明不一定是最好的发明的原则在日冕仪上再次显示出来了。

        你可以看见,在第一个物镜前面再安装了一个挡光圆盘是这种日冕仪的特点,由于要安装这个圆盘,就要用一个支架,结果在目镜观察上留下了一条黑线,在SOHO卫星上的C3日冕仪上,这条黑线正好在7-8点钟位置。

        那么卫星在外空间,空气极其稀薄,散射不是大问题,为什么不用李奥型日冕仪而用纽柯克型日冕仪呢?

        其实两种日冕仪在卫星上目前是同时使用的,比如SOHO卫星采用了3台日冕仪,C1, C2和C3。

        C1是李奥型, C2和C3是纽柯克型,后2者是用于短波长光谱观察,可能散射情况仍然严重,所以要再加一个遮阳篷。

        C1是德国人造的,C2和C3是法国人美国人共同设计,法国人造C2,美国人造C3,哥俩好,一人造一台,经验利益均沾。但2台的结构还有不同之处。所有3台望远镜的筒壁都是英国人包干了。别看一个直筒子,要干在里面不许有散射这样的活计,老大帝国还是有几把刷子的。

        我手头上没有SOHO日冕仪的图解,就把美国的其它卫星上的2种型号的日冕仪拿来充数(所有的美国太阳卫星都带两种型号的日冕仪):

        李奥型:

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        纽柯克型:

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        你看到李奥型日冕仪的第一个物镜就在望远镜的端口上而纽柯克型日冕仪的第一个物镜已经在望远镜总长一半的地方,而第一个挡光盘就在端口上,那个7-8点钟的支架可以看得到。

        通宝推:代码ABC,
    • 家园 这个2012年,看来真的会发生一些特别的事情。
      • 家园 应该是常态吧

        太阳黑子1429形成了一个beta-gamma-delta结构,美国斯坦福大学的太阳物理研究人员发现这种黑子结构非常容易形成X级别的太阳耀斑。

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        格林威治时间3月5日04:05一个X1.1的太阳耀斑在1429处爆发,于此同时同一个位点处的日冕爆发事件同步发生(抛出质量最高速度达到2000公里/秒)。日冕的冲击波前锋可能在格林威治时间3月6日04:30左右抵达地球。

        在耀斑爆发3小时后印度首都新德里附近发生一次5.2级地震,9小时以后,旧金山湾区发生一次4.0级地震。

        未来72小时我们可能还要面对这个日冕爆发冲击波对地球的影响。

        我对2012年的情况比较乐观,再困难也不会超过去年311的情况吧?

        我根据目前为止的2012年7级以上地震分布的时空统计后(以USGS数据为准),得出以下推论:

        大家都知道全球每年发生的7级以上地震是10-15次左右,换句话说就是基本上每月发生一次。我们还可以就此类推,这十几次地震还要在南半球和北半球之间对分,也就是说基本上每两个月,地球的一个半球上才会发生一次7级以上地震。下面就这个规律来分析一下2012年的7级以上地震的情况:

        2012年1月10日,发生了一次7.2级地震,地点是北纬2度的北半球;

        2012年2月2日,发生了一次7.1级地震,地点是南纬16度的南半球。

        2个月来的7级以上地震表明这个规律在起作用,那么我们推测一下,3月份的7级以上地震还会发生一次,这次这个7级地震可能是在北半球。

        今年已有的2次7级以上地震发生时刻都在当月的上旬,那么3月份的7级以上地震会不会也是发生在上旬呢?

        • 家园 悲催的日本
          • 家园 这次来了个大家伙:X5.4

            上次我说的太阳黑子1429形成了一个beta-gamma-delta结构,这种结构容易出现X级别耀斑并形成了一次X1.1耀斑事件(在格林威治时间04时),3小时后印度首都新德里发生地震。

            2天后太阳黑子演变成beta-gamma结构(见下图),应该说形成X级别耀斑的机会减少很多,(主要是M级别的耀斑了,变成MM了)

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            但是在这个结构上半小时前发生了一次X5.4级别的耀斑爆发,有点出乎意料。

            根据耀斑效应3小时后即将抵达地球的经验,估计一轮新的地磁地电活动即将发生,由于爆发时间在在格林威治时间00时,亚洲和美国西海岸都在其影响范围之内。

            频繁出现X级别的耀斑爆发是本周期太阳活动达到顶峰的表现。

            • 家园 要出大事啦?
              • 家园 再大也不会超过去年311

                只是这个太阳黑子1429实在是变化太快,又变回beta-gamma-delta结构了。

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                画面模糊估计是太阳风的杰作。

                比较太阳黑子1429和1430,可以明显看出结构的不同,后者是beta结构:

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                黑子1429的磁场梯度非常大,前导和后随黑子为反极性(同黑子1430比较),这个极性反转是太阳北半球达到峰值的一个证据:

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                尽管如此,太阳南半球和北半球还没有出现磁性全面反转的现象,表明这个太阳第24周期是个漫漫长路。

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