歐空局視頻顯示劇烈的日冕物質拋射撞擊地球磁層 照亮了天空

2021年10月9日,在太陽向太空噴射出一團劇烈的快速移動的等離子體后,歐空局等待着“風暴”的到來。幾天後,日冕物質拋射(CME)抵達地球,撞我們星球磁層,照亮了天空。

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CME從太陽的日冕層拋射出來的同時加速了太陽風–從太陽的上層大氣不斷釋放的帶電粒子流。雖然大部分太陽風被地球的保護性磁層所阻擋,但一些帶電粒子卻被困在地球的磁場中,流向地磁兩極,與高層大氣碰撞,形成美麗的極光。

這段令人驚嘆的視頻是由位於瑞典基律納的一台全天空照相機在最近10月12日凌晨極光活動劇烈的這段時間內每分鐘拍攝的圖像製作而成的–這是歐空局空間氣象服務網絡的一部分。這類相機的目標是儘可能多地觀察天空,因此它們配備了一個“魚眼”鏡頭。

這段視頻以半速運行,以突出美麗的極光運動,以大量的綠色旋轉結構開始,當太陽風中的高能粒子與地球大氣中的氧氣碰撞時產生,然後“激發”出電磁波譜中的綠色範圍的光。這通常發生在離地球表面大約120-180公里的地方。由於我們人類已經進化到非常善於看到不同色調的綠色,它是我們看到的最主要的顏色。更難看到的是視頻中後來看到的紫色極光,這次是由於高能粒子撞擊地球大氣中的”離子”氮而產生的。

研究人員稱,這樣的觀察對於理解太陽和地球之間複雜的、有時是危險的相互作用至關重要。

“我喜歡這段視頻的原因是有機會看到這種美麗的、紫色的極光,在強烈的地磁暴期間更清晰可見。”駐ESOC的RHEA空間天氣應用科學家Hannah Laurens解釋說。

“這種漩渦狀結構在空間和時間上的運動通常被稱為極光動力學,在研究電離層和磁層之間的關係時,這是非常重要的,因為電離層和磁層是由磁場線連接的。極光是在遙遠的磁層中運行的複雜驅動力的表現,這使得它成為監測空間天氣狀況的有用的、美麗的工具。”

全天候極光相機由瑞典空間物理研究所(IRF)的基律納大氣和地球物理觀測站(KAGO)操作,這裡的數據是作為歐空局空間安全計劃內的空間天氣服務網絡的一部分提供的。

這是該儀器在被納入歐空局空間天氣門戶網站后捕捉到的第一個極光顯示,該門戶網站為任何受太陽爆發影響的人提供及時的信息–從航空公司的飛行員,到航天器和電網的運營商,甚至是充滿希望的極光獵人。

雖然地球上的人類受到地球磁場的保護,但空間天氣會對在軌衛星和地球上的基礎設施產生極端的破壞性影響,並最終影響我們的社會。出於這個原因,歐空局的空間氣象服務網絡繼續監測我們的恆星和地球周圍的情況,以提供信息,保持我們的系統安全。

2027年,歐空局將發射一項首創的任務,從一個獨特的有利位置監測太陽。從側面研究我們的恆星,它將提供一個數據流,在地球上看到潛在的危險區域之前發出警告。

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上一篇 2021-10-20 10:37
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