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太空中心为超级太阳风暴研究提出新想法|新想

   超级太阳风暴是一个低概率、高影响的事件,它经常被用作1。859卡灵顿事件。。 U。S。 空间研究委员会粗略估计,如果一场超级太阳风暴袭击地球,对现代科学技术社会的损害可能高达数万亿美元,社会复苏期为4至10年。。因此,对超级太阳风暴的研究具有极其重要的科学和社会意义。

   超级太阳风暴的研究进展相对缓慢,主要是由于( 1 )事件较少,缺乏观测;( 2。)传统理解中的错误。以前,人们主要认为太阳活动区的初始条件在超级太阳风暴的形成中起着决定性的作用,而忽略了行星际演化的重要性。许多研究集中在超级耀斑上,但是超级耀斑并不等同于超级太阳风暴。

   立体声卫星在2012年7月23日和2017年7月23日观测到两次超级事件(图1 )。这两次喷发是目前仅有的具有多角度成像观测的超级事件。中国科学院国家空间科学中心空间气象国家重点实验室研究小组结合多视角成像,重点研究了1AU太阳风扰动的强度,并对两次超级事件进行了对比研究。人们发现它们没有撞击地球,但它为超级太阳风暴的形成提供了重要的启示。

   该研究发现,2012年火山爆发造成的太阳风扰动与1859年卡林顿火山爆发相似,而2017年火山爆发与1989年3月的火山爆发相似(那次爆发造成了自太空时代以来最严重的地磁风暴,导致600万加拿大人断电9小时)。它们发生在同一个弱太阳活动周,最后一次喷发接近最小太阳活动期,表明超级太阳风暴可以发生在任何太阳活动周和活动周的任何时间段。 这两次喷发不是来自超级活跃地区,伴随它们的耀斑也不是很强。这些与传统观念完全不同。

   研究显示这两个事件非常相似(图2 )。主要表现为:两次事件的活跃区域持续时间长,爆发次数多;它们都是由活跃地区持续爆发引起的综合事件。 行星际传播中连续爆发之间的相互作用抑制了复合事件的扩展,导致在1AU处产生非常强的内部磁场(包括向南磁场)。这些都符合“完美风暴”的特征。“完美风暴”并不意味着风暴是完美的,而是指各种条件的结合大大增加了事件的强度。

   这两个事件也显示出不同。第一个事件伴随着上游太阳风预处理( I。e。先前的火山爆发为它的星际传播扫清了道路),所以它在1AU的速度高达每秒2200多公里。然而,第二个事件没有太阳风预调制,传播速度大大减慢。上述差异表明太阳风预处理可能是产生卡林顿级事件的必要条件。由于周围冕洞的影响,第二个事件与活动区域偏离了大约50度,而第一个事件没有大的偏离。

   基于上述结果,研究小组提出了超级事件本质上是一场“完美风暴”的假设。历史上的一些超级太阳风暴,如1859年卡林顿事件、1770年事件、1972年事件、1989年事件和2003年万圣节事件,都支持这一论断。如果超级事件是“完美风暴”,这意味着超级太阳风暴比人们想象的要频繁。结果还表明,“完美风暴”事件可能是独一无二的。

   这篇论文发表在《天体物理杂志增刊》上,第一作者是研究员刘英。这是该研究小组继2014年发表在《自然通讯》上的工作后,在超级太阳风暴研究方面取得的另一项进展。。

   纸张信息:

  1。 刘英德。;赵,肖伟;胡会东;安吉拉·沃利达斯;朱、贝;2017年7月和2012年7月复杂喷发的对比研究:太阳超级风暴本质上是“完美风暴”吗? 2019年,《天体物理学杂志增刊系列》,241,15。

  2。刘,Y。D。约翰·卢曼。 G。,Kajdic,P。,等人。,对由连续日冕物质抛射引起的行星际空间极端风暴的观测,2014,自然通讯,5,3481。

? 论文链接: 1 2

图1 :由1观测到的疫情: 2012年7月23日(左)和2017年7月23日(右)的立体声卫星。

无花果。2 :当地在2:1AU观测太阳风。左: 2012年7月事件;右: 2017年7月。

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