看起來(lái)每天東升西落,一片祥和寧?kù)o的太陽(yáng),其實(shí)每天都在經(jīng)歷太陽(yáng)系中任何一顆行星都無(wú)法企及的超級(jí)風(fēng)暴,而小行星墜入太陽(yáng)則是每天都在發(fā)生的事情,唯一的差別就是小行星大小以及是否剛好被我們觀測(cè)到而已! 一、太陽(yáng)系中最劇烈的風(fēng)暴 1、地球最劇烈的風(fēng)暴 剛過(guò)去的臺(tái)風(fēng)利奇馬讓大家心有余悸,而事實(shí)上利奇馬的威力確實(shí)不小,它應(yīng)該是2019年第一個(gè)被取消冠名的臺(tái)風(fēng),未來(lái)將會(huì)有一個(gè)新的名字代替它!但他并不是史上最強(qiáng)臺(tái)風(fēng),史上最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)非官方記錄是1961年的臺(tái)風(fēng)南希,非正式記錄最高風(fēng)速是360千米/小時(shí),也就是100米/秒!而官方最高紀(jì)錄的臺(tái)風(fēng)是1979年的泰培,風(fēng)速305千米/小時(shí)!中心氣壓870百帕!直徑達(dá)到2220千米,成為官方記錄以來(lái)規(guī)模最大,近中心風(fēng)力最高的臺(tái)風(fēng)! 臺(tái)風(fēng)泰培的行進(jìn)路線,從臺(tái)灣東邊的太平洋上拐到日本去了! 臺(tái)風(fēng)泰陪的的大型暴風(fēng)圈覆蓋面極大,日本最主要的四個(gè)大島都納入它的超級(jí)暴風(fēng)圈內(nèi),在紀(jì)伊半島記錄到超過(guò)900毫米的雨量紀(jì)錄! 2、行星上最大的風(fēng)暴 其實(shí)八大行星中最大的風(fēng)暴和最強(qiáng)的風(fēng)暴是兩個(gè)不同的行星,當(dāng)然最大的風(fēng)暴大家應(yīng)該都知道是木星的大紅斑,自1664年被發(fā)現(xiàn)以來(lái),到今天為止已經(jīng)過(guò)去了355年,盡管有些縮小,但它仍將存在數(shù)百年! 這就是木星大紅斑的比例,在2017年4月3日測(cè)量時(shí),大紅斑直徑達(dá)到了16350公里,略小于地球直徑的1.3倍! 而風(fēng)速最高的風(fēng)暴,要算是海王星上的和地球直徑差不多的大黑斑了,經(jīng)過(guò)觀測(cè)得知它的速度高達(dá)2400千米/小時(shí)!大約是音速的2倍以上! 3、太陽(yáng)上的風(fēng)暴 當(dāng)然比起太陽(yáng)上時(shí)刻發(fā)生的風(fēng)暴來(lái),行星上的巨型風(fēng)暴實(shí)在是小巫見(jiàn)大巫了!因?yàn)樘?yáng)占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系99.86%以上的質(zhì)量,接近140萬(wàn)年千米的直徑的一個(gè)等離子球體,自內(nèi)外自轉(zhuǎn)速度不一致的情況下形成了極其扭曲的磁場(chǎng),而因此帶電的等離子體在復(fù)雜的磁場(chǎng)條件下形成了難以想象的暴風(fēng)! 內(nèi)外層不同步自轉(zhuǎn)開始形成扭曲磁場(chǎng) 逐漸形成了混亂不堪的磁場(chǎng),甚至在太陽(yáng)表面相距并不是特別遠(yuǎn)的兩個(gè)位置上就存在N和S極,而帶點(diǎn)的等離子體會(huì)在這磁極上建立其橫跨數(shù)萬(wàn)千米甚至數(shù)十萬(wàn)千米的“日餌橋”如果它短路破裂了,那么已經(jīng)在距離數(shù)百萬(wàn)千米距離的日餌頂端大量物質(zhì)就會(huì)磁場(chǎng)動(dòng)力作用下從太陽(yáng)逃逸,進(jìn)入太陽(yáng)系星際空間成為太陽(yáng)風(fēng)中的風(fēng)暴來(lái)源! 日餌的形狀就是太陽(yáng)上磁極的磁力線軌跡 巨大的日餌短路破裂,上億噸物質(zhì)向太陽(yáng)系內(nèi)的星際空間拋射,假如地球位于這個(gè)破裂日餌的前進(jìn)方向那么就要開始倒霉了!而NASA的太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)衛(wèi)星(SDO)在2010年12月6日拍攝到了正在爆發(fā)中的太陽(yáng)南半球日餌圖像,根據(jù)觀測(cè)顯示,此次日餌爆發(fā)長(zhǎng)度為70萬(wàn)千米,差不多就是地月最近距離的2倍! 當(dāng)然地球的磁場(chǎng)早就為我們準(zhǔn)備好了盾牌,只不過(guò)這個(gè)盾牌并不能100%防御住太陽(yáng)高能粒子的攻擊!我們下文繼續(xù)了解。 二、小行星簡(jiǎn)介 1、小行星帶與柯伊伯帶 太陽(yáng)系中的小行星帶有兩個(gè),一個(gè)火星與木星軌道之間的小行星帶,還有一個(gè)是太陽(yáng)系邊陲的柯伊伯帶,形成原因各不相同,據(jù)稱火星與木星之間是因?yàn)槟拘菑?qiáng)大的引力擾動(dòng)導(dǎo)致小行星帶的天體無(wú)法成型,而柯伊伯帶則是形成太陽(yáng)系剩下的邊角料,兩者的組成也大有區(qū)別,因?yàn)樾⌒行菐г谔?yáng)系“雪線”以內(nèi),因此小行星帶不會(huì)形成彗星,而柯伊伯帶的天體則大都是彗星類,因?yàn)槠錁O低溫,有很多小型天體保存了大量的揮發(fā)物質(zhì)!在進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)行星軌道時(shí),揮發(fā)物質(zhì)形成彗星! 圖為海爾波普彗星 2、闖入太陽(yáng)的彗星和小行星 太陽(yáng)系所有天體都在以太陽(yáng)為中心的軌道上運(yùn)行,他們大都是偏心率比較小的橢圓軌道,但受到引力擾動(dòng)進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)行星軌道的彗星的軌道偏心率極高,簡(jiǎn)單的說(shuō)這些彗星將會(huì)從近日點(diǎn)非??拷?yáng)的距離上經(jīng)過(guò),這可是火中取栗哦,一不留神就灰飛煙滅了! 一顆逃離了太陽(yáng)引力魔掌的彗星,我們可以清晰的看到它從另一側(cè)出來(lái)了! 被NASASDO拍攝到撞入太陽(yáng)的彗星 三、小行星引發(fā)的太陽(yáng)耀斑爆發(fā) 小行星或者彗星撞入一個(gè)等離子體的球,這影響是顯而易見(jiàn)的! 上圖比較有意思,在2011年10月,SOHO衛(wèi)星觀測(cè)到一次彗星撞擊太陽(yáng)后引發(fā)的耀斑爆發(fā)事件,當(dāng)然我們并不能確定此次事件是否彗星100%引起還是誘發(fā),但有一點(diǎn)可以肯定的是,這一定有影響!而此次引起的耀斑爆發(fā)達(dá)到了X級(jí)爆發(fā),對(duì)衛(wèi)星通訊有一定影響! C級(jí)以下的耀斑均為小耀斑; M級(jí)耀斑為中等耀斑; X級(jí)耀斑則為大耀斑。 2003年11月4日爆發(fā)的X28級(jí)耀斑是GOES衛(wèi)星觀測(cè)到有記錄以來(lái)的最大的耀斑。 2、耀斑爆發(fā)的危害 太陽(yáng)高能粒子是無(wú)形的,但它的影響卻是實(shí)實(shí)在在的!以2003年那場(chǎng)X28級(jí)耀斑為例,它的影響有如下幾個(gè): 1、低緯度能看到極光,比如2003年那次美國(guó)加州中部出現(xiàn)了罕見(jiàn)的極光 2、全球范圍內(nèi)無(wú)線電通訊受到極大干擾 3、海事衛(wèi)星通訊中斷,結(jié)果是珠峰探險(xiǎn)隊(duì)無(wú)法聯(lián)系 4、全球定位系統(tǒng)精度急劇下降,甚至到了50米! 5、高緯度航班受到嚴(yán)重影響,必須改變航線。 6、美國(guó)宇航局半數(shù)衛(wèi)星出現(xiàn)故障 7、日本氣象局一顆衛(wèi)星失去聯(lián)系 8、國(guó)際空間站機(jī)械臂操作被禁止,兩名宇航員緊急轉(zhuǎn)移到防護(hù)更好的艙室! 當(dāng)然說(shuō)起太陽(yáng)耀斑爆發(fā)的危害來(lái),那就不得不提1989年3月13日的魁北克大停電事故,因?yàn)樘?yáng)超強(qiáng)耀斑的爆發(fā)引發(fā)了地球磁場(chǎng)的答復(fù)振蕩,在電網(wǎng)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流導(dǎo)致變壓器燒毀或者大規(guī)模保護(hù)性跳閘,瞬間魁北克電網(wǎng)癱瘓,直接導(dǎo)致600萬(wàn)人在無(wú)電的狀態(tài)下熬過(guò)了9個(gè)小時(shí)! 當(dāng)然上圖有些夸張,因?yàn)闊龤Р⒉皇枪╇娋€路而是變壓器! GIC電流會(huì)在兩個(gè)輸電線路的接地與架空線路之間構(gòu)成一個(gè)回路,它的變化頻率一般為0.0001-0.1Hz,幾乎就是準(zhǔn)直流電,它可以通過(guò)高壓電網(wǎng)的變壓繞組的鐵芯中產(chǎn)生偏置磁通,最終變壓器中半波飽和,繼而勵(lì)磁電流增大,諧波電流增加,電壓波動(dòng)!而結(jié)果就是觸發(fā)保護(hù)和無(wú)功補(bǔ)償跳閘!如果范圍廣的話那么將直接導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓...... 耀斑爆發(fā)中燒毀的變壓器繞組 1910年時(shí)在夏威夷拍攝的哈雷彗星 假如質(zhì)量比較大的彗星闖入太陽(yáng),假如那個(gè)爆發(fā)方向?qū)χ厍?,那么地球就等著挨炮吧,我們那些SDO,SOHO衛(wèi)星啥都做不了,唯一令人欣慰的是它們能告訴我們這些高能物質(zhì)大概多久會(huì)到達(dá)地球,我們提前可以讓衛(wèi)星或者通訊系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)性工作階段,提高應(yīng)急等級(jí),避免更大損失出現(xiàn)! |
|