耀斑形成原因有哪些 有什么特征
2024-02-13 13:41:00文/张哲太阳的大气层充满了磁场,磁场结构越复杂,越容易储存更多的磁能。当磁场中储存了太多的磁能时,它通过太阳爆发释放能量,太阳耀斑是太阳爆发活动的一种形式。
耀斑形成原因是什么
耀斑是太阳大气中发生的最强烈的爆发现象。从观测上来说,耀斑一般是指太阳通过磁重联脉冲式释放磁能的现象,它是几分钟到几小时之内电磁波辐射增强的过程。在这个过程中,磁能转化成粒子能量、热、波和运动。
基本上所有的太阳活动都是磁活动,都和磁场相关,而太阳黑子是太阳上的强磁场区,耀斑多发生在黑子面积较大和磁场结构复杂的活动区中。当日面上有很多黑子时,更容易出现面积大以及磁场结构复杂的黑子,所以此时更容易发生耀斑。
根据电磁辐射在不同波段随时间的变化,一般可以把耀斑过程分为四个阶段:前相、脉冲相、闪相和下降相。
耀斑前相时,可以在软X-射线和EUV波段看到耀斑区域中日冕等离子体开始缓慢加热;大量高能电子(有些事件中也会有离子)在脉冲相加速,绝大部分能量被释放,硬X-射线在这个波段的辐射是最为显著的,软X-射线辐射和Hα(氢的一条谱线)辐射在脉冲相后达到最大;
Hα辐射强度迅速增加的阶段叫闪相;在下降相,除了一些高日冕区域的等离子体因日冕磁场重构而被加速和抛射,大多数日冕等离子体基本下落到原来的位置。
耀斑的特征有哪些
耀斑的显著特征是辐射的品种繁 多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、射线和Y射线。耀斑向外辐射出的大量紫外线、X射线 等。到达地球之后,就会严重干扰电离层对电波的吸收 和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉, 短波衰减甚至完全中断。
耀斑会对地球空间环境造成很大影响,太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。在耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。
当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,都会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。
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