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"太空龙卷风"驱动北极光

了解太空龙卷风如何引发绚丽的北极光以及太阳风暴背后的科学原理。

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得益于五颗卫星和一个地面望远镜的后备部队,研究人员前所未有地深入了解了极光——也称为南极光和北极光——是如何在太空中开始形成的。研究人员表示,这些令人眼花缭乱的光芒是由“太空龙卷风”引起的。

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科学家们宣布,这些看不见的、漏斗状的太阳风暴以每小时一百万英里以上的速度旋转,携带超过十万安培的电流——大约是普通闪电的十倍。而且它们体积巨大:长达 70,000 公里(44,000 英里),宽度足以吞没地球[国家地理新闻]。

这些观测是美国宇航局 (NASA) 的THEMIS任务的一部分,该任务利用卫星和望远镜研究太阳风(从太阳喷发出的带电粒子)如何与地球磁场相互作用。

在地球的暗面,太阳风会拉伸磁场,形成一个称为磁尾的区域。磁尾就像一根橡皮筋;当它被拉伸得太远时,“最终会断裂并释放能量”,团队成员 Andreas Keiling 说道[新科学家]。

研究人员在欧洲地球科学联盟会议上宣布,这种断裂会产生湍流并形成龙卷风。这些涡旋中的带电粒子被推向地球,并与电离层中的粒子碰撞,释放能量,使分子发出诡异的绿色和紫色光芒。研究员 Karl-Heinz Glassmeier 说道:

“THEMIS 卫星让我们第一次有机会从三维角度看到产生极光的过程,并展示了它们是多么壮观而强大的事件”[每日电讯报]。

虽然极光是美丽的自然现象,但太阳风并非所有的影响都如此温和。太阳风暴会损坏卫星,并对电网构成真正的威胁。

需要对这一切有更深入的了解,才能改进空间风暴预报,并预测电网可能发生的情况。专家表示,下一个太阳活动高峰期——大约在 2012 年——可能会带来几十年来未曾出现过的风暴强度。美国国家科学院最近的一份报告得出结论,在下一个高峰期发生一次大规模风暴可能会摧毁电网和其他通信系统[SPACE.com]。

相关内容:80beats:磁场中的遥远湍流触发北极光 DISCOVER:看见光带领读者前往阿拉斯加内陆的极光研究站 DISCOVER:空间天气解释了太阳风暴可能造成的损害

图片:flickr / nick_russill

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