日冕物質(zhì)拋射是如何影響地球的？

何為日冕物質(zhì)拋射？

這次類(lèi)太陽(yáng)恒星爆發(fā)的威力大約是在太陽(yáng)上觀(guān)測(cè)到的任何類(lèi)似現(xiàn)象的 10 倍。

美術(shù)家描繪的年輕恒星 EK Draconis 在兩顆行星運(yùn)行時(shí)釋放的日冕物質(zhì)拋射。

美術(shù)家描繪的年輕恒星 EK Draconis 在兩顆行星運(yùn)行時(shí)釋放的日冕物質(zhì)拋射。 （圖片來(lái)源：日本國(guó)家天文臺(tái)）

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)家可能第一次探測(cè)到一顆類(lèi)太陽(yáng)的恒星爆發(fā)，其爆發(fā)的規(guī)模是我們從太陽(yáng)上看到的任何類(lèi)似事件的 10 倍。

研究人員說(shuō)，新的結(jié)果可能會(huì)揭示，如此強(qiáng)大的爆發(fā)對(duì)生命誕生時(shí)的早期地球，以及現(xiàn)代地球和社會(huì)活動(dòng)可能產(chǎn)生的影響。

我們的太陽(yáng)經(jīng)常釋放耀斑，每一次耀斑所釋放的能量相當(dāng)于數(shù)百萬(wàn)顆氫彈同時(shí)爆炸所釋放的能量。太陽(yáng)耀斑通常伴隨著巨大明亮的太陽(yáng)等離子體卷須，其也被稱(chēng)為細(xì)絲，它可以釋放的超熱等離子體磁泡被稱(chēng)為日冕物質(zhì)拋射，日冕物質(zhì)拋射以每小時(shí)數(shù)百萬(wàn)英里的速度穿過(guò)太空。

當(dāng)日冕物質(zhì)拋射撞擊地球時(shí)，它們會(huì)炸毀軌道上的衛(wèi)星并引發(fā)被稱(chēng)為地磁風(fēng)暴的重大干擾，這些干擾會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重破壞。 例如，1989 年，一次日冕物質(zhì)拋射在幾秒鐘內(nèi)使整個(gè)加拿大魁北克省停電，損壞了遠(yuǎn)至新澤西州的變壓器，并幾乎關(guān)閉了從大西洋中部到太平洋西北部的美國(guó)電網(wǎng)。

“日冕物質(zhì)拋射會(huì)對(duì)地球和人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，”該研究的合著者、科羅拉多大學(xué)博爾德分校的天體物理學(xué)家 Yuta Notsu 在一份聲明中說(shuō)。

先前的研究發(fā)現(xiàn)，遙遠(yuǎn)的黃矮星可能會(huì)爆發(fā)“超級(jí)耀斑”，爆發(fā)的能量是已知最大的太陽(yáng)耀斑的 10 倍。 理論上，超級(jí)耀斑可以爆發(fā)出同樣強(qiáng)大的日冕物質(zhì)拋射，比我們的太陽(yáng)產(chǎn)生的任何物質(zhì)都要強(qiáng)大得多，但直到現(xiàn)在天文學(xué)家還沒(méi)有看到任何真實(shí)的證據(jù)。

“在考慮超級(jí)耀斑對(duì)行星，尤其是我們的地球的影響時(shí)，日冕物質(zhì)拋射是最重要的方面，”Notsu告訴 Space。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員分析了EK Draconis，這是一顆距離地球約 111 光年的恒星。 EK Draconis 是一顆像太陽(yáng)一樣的黃矮星，但要年輕得多，其年齡只有 5000 萬(wàn)至 1.25 億年。 “這就是我們的太陽(yáng)在 45 億年前的樣子，”Notsu在聲明中說(shuō)。

先前的工作發(fā)現(xiàn) EK Drconis 經(jīng)常爆發(fā)耀斑，這表明監(jiān)測(cè)它的天文學(xué)家在尋找超級(jí)耀斑和巨大的日冕物質(zhì)拋射時(shí)可能會(huì)很幸運(yùn)。 在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們?cè)?2020 年 1 月至 2020 年 4 月期間使用美國(guó)宇航局的凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星、京都大學(xué)的晴明望遠(yuǎn)鏡和西播磨天文臺(tái)的那由田望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)了EK Draconis。

2020 年 4 月 5 日，研究團(tuán)隊(duì)的預(yù)感得到了回報(bào)——科學(xué)家們檢測(cè)到了超級(jí)耀斑，大約 30 分鐘后，檢測(cè)到疑似日冕物質(zhì)拋射以約 110 萬(wàn)英里/小時(shí)（180 萬(wàn)公里/小時(shí)）的速度移動(dòng)。 研究人員估計(jì)它的質(zhì)量比已知最大的日冕物質(zhì)拋射大 10 倍。

“這是首次探測(cè)到太陽(yáng)型恒星可能發(fā)生日冕物質(zhì)拋射，”Notsu告訴 Space.com。

Notsu 指出，該團(tuán)隊(duì)只能捕捉到日冕物質(zhì)拋射的初始階段，因此仍不確定它是落回恒星上還是被拋入太空，未來(lái)應(yīng)該使用一系列望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀(guān)察其他恒星周?chē)?，以研究日冕物質(zhì)拋射的后期階段。

這些發(fā)現(xiàn)表明，年輕的太陽(yáng)也可能爆發(fā)了巨大的日冕物質(zhì)拋射，這反過(guò)來(lái)又可能影響了早期地球。 “換句話(huà)說(shuō)，日冕物質(zhì)拋射可能與生命誕生的環(huán)境密切相關(guān)，”Notsu告訴 Space.com。

Notsu 指出，我們太陽(yáng)上的超級(jí)耀斑確實(shí)很少見(jiàn)。 盡管如此，樹(shù)木年輪和其他來(lái)源的數(shù)據(jù)表明，在過(guò)去的一萬(wàn)年里，太陽(yáng)的超級(jí)耀斑可能多次撞擊地球。

“討論超級(jí)耀斑和超規(guī)模的日冕物質(zhì)拋射對(duì)我們社會(huì)的可能性和影響是很重要的，”Notsu說(shuō)。

相關(guān)知識(shí)

日冕質(zhì)量拋射是伴隨著日冕從太陽(yáng)釋放物質(zhì)的明顯事件。它們通常出現(xiàn)在日珥的噴發(fā)期間，并經(jīng)常伴隨著太陽(yáng)的耀斑出現(xiàn)。被釋放至太陽(yáng)風(fēng)中的等離子體可以在日冕的影像中觀(guān)察到。 日冕物質(zhì)拋射通常與其他形式的太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)，對(duì)這些關(guān)系的理論已被廣泛接受。日冕物質(zhì)拋射通常來(lái)自太陽(yáng)的活躍區(qū)域，例如與耀斑關(guān)系頻繁的太陽(yáng)黑子群。

BY: Charles Q. Choi

FY: Starry

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參考資料

1.WJ百科全書(shū)

2.天文學(xué)名詞

3.原文來(lái)自：https://www.space.com/sunlike-star-ek-draconis-superflare

本文由天文志愿文章組- Starry翻譯自文章作者Charles Q. Choi的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除。

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