
藝術家想像中的太陽上的極光太暗淡,無法用肉眼看到。
圖片來源:Sijie Yu,新澤西理工學院
去年四月爆發的一場巨大的太陽風暴完全摧毀了部分地球磁場,改變了地球磁層並使其長出了「翅膀」。由於這一壯觀的罕見事件,太陽和地球之間的雙向高速公路暫時開放,向兩個方向發送帶電粒子,並在兩端引發極光。
研究人員在一項新研究中描述了這種瘋狂的現象,他們解釋說,地球通常以超過所謂的阿爾文速度(表示磁波穿過等離子體的速度)的速度穿過磁化太陽風。他們說,其結果類似於“超音速戰鬥機在空氣中產生聲波衝擊”,即地球的超阿爾弗尼運動產生所謂的弓形衝擊。
在一個X 上的系列帖子關於這一事件,美國宇航局解釋說,弓形激波「就像船穿過水面時在船前部產生的泡沫波浪」。
然而,有時,太陽會以一種稱為「火山爆發」的噴發方式噴出低密度等離子體。日冕物質拋射(日冕物質拋射)可以使阿爾芬速度超過太陽風的速度。當這種情況發生時,弓激波消失,地球的磁層失去了其典型的「風向袋狀」形狀,取而代之的是所謂的阿爾文翼。
根據研究作者的說法,這些翅膀透過磁力將我們的星球與日冕物質拋射爆發的太陽部分連接起來,充當「地球等離子體流失到太陽的高速公路」。
這正是 2023 年 4 月 24 日發生的事情,當時巨大的日冕物質拋射導緻美國南部一路可見極光。 「在某一時刻,當被風暴包圍時,地球磁『屏蔽』的一部分短暫消散,」美國太空總署在其 X 線程中解釋道。
該機構繼續說道:“隨著弓形激波(暫時)消失,太陽噴發內的磁場(仍然根植於太陽)與地球磁場融合。” “被地球磁力困住的粒子突然逃脫了——一條通往太陽的直接路徑!”
「換句話說,通常從太陽到地球的單向流動突然雙向流動:在大約兩個小時的時間裡,地球也向太陽噴射粒子!…如果你有超視覺,你甚至可能當來自我們星球的當粒子與太陽大氣層相撞時,我們目睹了太陽上的極光。
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事實上,在太陽的光輝下,這種太陽極光太暗了,無法看到,但美國宇航局的磁層多尺度(MMS)航天器檢測到了帶電粒子雨,該航天器飛行時向地球拋出了阿爾芬翅膀。
儘管阿爾文翅膀在太陽系的角落很罕見,但實際上在宇宙的其他地方很常見。例如,在氣態巨行星領域,這些磁翼允許帶電粒子從木星的衛星木衛一和木衛三到達木星,產生這顆巨大行星的絢麗的紫外線極光。
該研究已發表在期刊上地球物理研究通訊。