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一颗调皮的太阳引发了令人眼花缭乱的北极光,从太空拍摄

最近几周,一系列太阳活动使北半球大部分地区的夜空熠熠生辉。

作者:Tom Yulsman
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2023年12月17日清晨,NOAA-NASA Suomi NPP卫星上的可见光红外成像辐射计套件(VIIRS)捕捉到了这张加拿大西部极光的图像。图片来源:NASA地球观测站

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最近太阳变得越来越活跃,地球上的结果不仅令人眼花缭乱,也带来了干扰。

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“2023年12月中旬,一系列太阳活动将带电粒子撞向地球的磁层,在地球北部纬度产生了波动的极光,”美国宇航局地球观测站报道。这些北极光被许多极地轨道航天器观测到,其中包括SUOMI NPP卫星,该卫星于2023年12月17日捕捉到了上面的图像。

这是SUOMI NPP的另一张令人眼花缭乱的图像,这张拍摄于12月14日

2023年12月14日,Suomi NPP卫星拍摄到北极光在加拿大广阔的区域闪烁。(图片来源:气象卫星研究合作研究所)

气象卫星研究合作研究所

随着太阳接近太阳活动周期25的峰值,产生极光的活动一直在增加。这包括太阳耀斑——持续数分钟至数小时的大规模电磁辐射爆发,以光速向外传播。

此动画中从太阳爆发出的明亮闪光是NASA太阳动力学观测站航天器于2023年12月14日观测到的太阳耀斑。SDO在极紫外光下捕捉到了剧烈的太阳活动,这突出了耀斑中极热的物质。(图片来源:NASA/SDO)

NASA/SDO

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)空间天气预报中心,上面动画中看到的12月14日太阳耀斑是“一场惊人的事件——可能是迄今为止记录到的最大规模的太阳无线电事件之一”。

12月14日一场大型太阳耀斑导致地球上部分无线电通信中断后,空间天气预报中心发布了此新闻警报。(图片来源:NOAA SWPC)

美国国家海洋和大气管理局空间天气预报中心

当它到达我们的大气层时,X射线和紫外线爆发——这是这个太阳周期中最强的耀斑——剥离了原子中的电子。反过来,这种电离削弱了穿过大气层的无线电波。结果是:地面和飞机之间的一些无线电通信中断,美国联邦航空管理局设施的多个国家气象服务中心单位报告了这一情况。

巨大的太阳爆炸向地球喷射物质

太阳耀斑之后通常会很快伴随着来自太阳大气最外层的大规模等离子体和磁能爆发。这些日冕物质抛射(CME)能以近每小时2000英里的速度向外抛射数十亿吨的日冕物质,最快在15到18小时内抵达地球。

根据NASA的说法,12月14日太阳耀斑之后就发生了这种情况。几次日冕物质抛射似乎撞击了地球,引发了美丽的极光,包括本文顶部图片中加拿大上空的极光。

随着太阳活动达到峰值,此类高能事件也随之增加。与此同时,太阳磁场的某些部分减弱,磁力线向太空开放。当这种情况发生时,太阳日冕中可能会出现一个或多个巨大的黑点(在极紫外和软X射线图像中可见)。

2023年12月11日和12日,GOES-16卫星上的太阳紫外成像仪(SUVI)显示太阳外层大气中有一个日冕洞正对着地球。(图片来源:气象卫星研究合作研究所)

气象卫星研究合作研究所

它们看起来是暗的,因为它们比周围区域更冷、密度更低。开放的磁力线使得质子和电子流比其他区域更容易向外流动。这些从日冕洞吹出的太阳风速度可达每小时1,790,000英里。

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信,上面动画中所示的日冕洞吹出的增强太阳风引发了地球上的极光,并被轨道极地航天器观测到。

2023年12月14日,Suomi NPP航天器捕捉到加拿大上空的极光。(图片来源:气象卫星研究合作研究所)

气象卫星研究合作研究所

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)空间天气预报中心的消息,每个太阳周期持续约11年,而这次的活动似乎比之前预测的更快地达到了更大的高潮。最新的预测现在表明太阳活动周期25将在2024年1月至10月达到顶峰。

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