針對(duì)24日到26日發(fā)生的地磁暴現(xiàn)象,中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心的專家分析,峰值已出現(xiàn)在25日凌晨。今天(26日),地磁暴活動(dòng)開始逐漸減弱,雖然對(duì)低軌衛(wèi)星和通信有所影響,但影響強(qiáng)度和范圍都微乎其微。
在這股地磁力量的沖擊下,你是否了解過我們地球的保護(hù)罩——磁層呢?它是如何默默守護(hù)著我們的家園,抵御來自宇宙的威脅呢?讓我們一起來讀一讀今天的科學(xué)故事吧!
極光(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
太陽是個(gè)脾氣暴躁的大火球,總是向宇宙中亂“扔”東西,這些東西包括由電子和質(zhì)子等帶電粒子組成的等離子。它們又熱又快,有著很大的殺傷力,而太陽幾乎一直向外界發(fā)射物質(zhì),影響著宇宙空間。
但幸運(yùn)的是,我們的地球身穿“鎧甲”,能夠抵御得住這些東西的襲擊,那就是磁層——由流動(dòng)的地球外核形成的強(qiáng)大磁場。
為什么地球會(huì)有磁層呢?或者說,地球的磁層如何產(chǎn)生呢?在地球深處,有著由鐵、鎳等金屬元素組成的熔融液體。當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時(shí),地核會(huì)產(chǎn)生電流,電可以生磁,因而產(chǎn)生了磁場。當(dāng)來自太陽的等離子體高速向地球沖來時(shí),就像兩個(gè)相互排斥的磁鐵,地球磁層把它們拒之門外。但也會(huì)有一小部分等離子體從地球的兩極趁虛而入,與大氣層相互作用,形成我們見到的美麗極光。
說到這里,你可能會(huì)好奇,既然地球磁場能擋住太陽扔出來的東西,那么為什么光能進(jìn)來呢?光也是從太陽發(fā)射出來的,不是嗎?磁場能擋住的是帶電粒子,而光不是帶電粒子,所以,光通過了地球磁場的考驗(yàn)。
不過,地球的磁場也是不穩(wěn)定的。隨著時(shí)間的流逝,地球磁場會(huì)改變方向,甚至,南北極還會(huì)互換位置,為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的“反轉(zhuǎn)”呢?目前還沒有明確答案,但地球磁場的南北極的確會(huì)每幾十萬年互換一次。雖然磁極方向的改變,似乎對(duì)人類生活沒什么太大影響,但是,在兩極互換期間,地球磁場可能會(huì)變?nèi)跎踔料б恍《螘r(shí)間。失去了地磁場的保護(hù),地球很可能就熬不過太陽微粒輻射的侵襲。
本質(zhì)上,所有的太陽活動(dòng)也都與磁有關(guān),因?yàn)槿魏芜\(yùn)動(dòng)的電荷都可以產(chǎn)生磁場,而太陽就是一個(gè)巨大的運(yùn)動(dòng)電荷集合體,它的溫度極高,帶電粒子以極快的速度流動(dòng)著。太陽黑子就是我們能觀察到的磁力現(xiàn)象之一,黑子是太陽表面磁場高度聚集的區(qū)域,黑子引發(fā)的爆炸是太陽耀斑,太陽耀斑的威力非常大,最小也相當(dāng)于一個(gè)原子彈的殺傷力。除了這些,當(dāng)太陽表面發(fā)生爆炸時(shí),還可能引起巨大的風(fēng)暴,從日冕中以極高的速度拋射出大量磁化物質(zhì),這個(gè)過程被稱為日冕物質(zhì)拋射,當(dāng)日冕物質(zhì)拋射掠過地球時(shí),可能會(huì)擾動(dòng)地球磁層,引發(fā)地磁暴。
1989年的冬天,一場地磁暴發(fā)生在加拿大魁北克地區(qū),地磁暴摧毀了當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng),好在電力在一天內(nèi)就恢復(fù)了,不然,很難想象當(dāng)?shù)氐娜藗冊(cè)撊绾伟み^沒有供電的冬日。
歷史上最嚴(yán)重的磁暴之一,發(fā)生在1859年,被稱為卡靈頓事件。那一年,英國天文學(xué)家卡靈頓用太陽望遠(yuǎn)鏡觀察到了一個(gè)特別大的太陽黑子群,而且黑子群里出現(xiàn)了兩個(gè)非常亮的地方,幾天后,英國天文臺(tái)檢測到了強(qiáng)烈的地磁場活動(dòng),與此同時(shí),很多人也紛紛報(bào)告說機(jī)器會(huì)無緣無故地閃火花,而南邊的天空,也出現(xiàn)了罕見的極光。
地磁暴會(huì)對(duì)電力產(chǎn)生很大的影響,如果發(fā)生在現(xiàn)代,其后果是不堪設(shè)想的,因?yàn)楝F(xiàn)代生活對(duì)電力有著巨大的依賴性,如果地磁暴來臨,那么,地球上一切有關(guān)電的活動(dòng)都將會(huì)按下暫停鍵。