本报北京4月21日电 如果太阳刮风,人类会有什么感觉 事实上,太阳风 一种来自太阳影响地球空间环境的稀薄而炽热的电离气体 一直存在着,人类对其研究也一直没有间断。以北京大学地球物理系教授涂传诒院士为第一作者、中德科学家合作的研究成果论文将发表于4月22日出版的《科学》杂志。它将导致对
据介绍,太阳风中的高能带电粒子可以直接损害在地球大气层之外运行的卫星、轨道空间站等。由于没有大气层的保护,高能带电粒子甚至可能对航天飞机和空间站中宇航员的生命构成威胁。高能带电粒子闯入大气层后,还会严重干扰地球上无线电通讯的正常工作。太阳风中的大量高能带电粒子进入地球磁场后会因磁场作用发生运动方向的偏转,同时它们也会反作用于地球磁场,使地球磁场发生剧烈扰动,产生磁暴现象。另外,太阳剧烈活动时也会导致太阳电磁辐射突然增强,例如紫外线的突然增强。加上地球臭氧层遭受人类活动破坏,在太阳直射晴朗无云的中午,极易灼伤暴露在阳光下人们的皮肤,或引发其他病变。
由于太阳风与人类活动息息相关,科家家一直试图探索出太阳风的来龙去脉。这次与涂传诒合作的是北京大学的周成和赵亮,德国马普学会太阳系研究所E.Marsch和K.Wilhelm,中国科技大学夏利东,北京天文台汪?秀。他们利用ESA和NASA研制的太阳日球层观测飞船（SOHO）上的太阳紫外辐射分光计（SUMER）,观测到太阳风来自一种漏斗状结构的磁场区域,这些漏斗状的磁场结构底部位于太阳表面网状磁结构的边缘。这项研究成果是认识太阳风起源的磁场本质的一大突破。
太阳风是由质子、α粒子（氦的二次电离离子）、少数重离子和电子流组成的,它们由太阳表面发出,以300至800公里/秒的速度“刮”到地球。通过分析SOHO飞船上的SUMER仪器得到的太阳紫外辐射的信息,空间物理学家可以计算出大量的信息,例如太阳表面气体温度、化学成分和不同层面的运动状况等。
“太阳风源区的磁场结构非常难以琢磨”,涂传诒说,“很多年以来,太阳物理学家和空间物理学家们观测到太阳风高速流来自太阳表面一种暗的开磁场区域,这种区域被称为冕洞。我们利用了一种新的方法,综合SOHO观测到的复杂的物理现象,获得了冕洞源区的物理特性：太阳风高速流来自日冕漏斗结构,在光球层上部2万公里的高度,以10公里/秒的速度发出。”“以前认为太阳风高速流起源于光球层上方电离的氢离子层的开磁场区,”涂传诒的合作者、德国科学家Marsch说,“然而,C5＋离子谱线微小的多普勒平移显现表明在5千公里高度没有明显的太阳风。在漏斗周围高度只有几千公里的小的磁回路给太阳风不断补给了等离子体流。通过磁重联等离子体从周围加入到漏斗中来,它们最终将被加速形成太阳风。”
SUMER仪器是在本文的作者之一KlausWilhelm博士的主持下在德国Lindau的马普太阳系研究所（原马普高空物理研究所）设计完成的。同时还得到法国Orsay天体物理研究所、美国NASAGoddard空间飞行中心、马里兰大学、加州伯克利大学的支持以及德国、法国、美国和瑞士国家科学基金的支持。SOHO飞船已经在距离地球向日面150万公里的引力平衡点运行了将近10年。SOHO飞船是欧空局和美国NASA的一个国际合作项目。它于1995年12月在美国佛罗里达州的NASA肯尼迪空间中心由AtlasII-AS火箭搭载升空,现在由Goddard美国空间飞行中心负责控制。
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