สภาพอากาศในอวกาศเป็นอย่างไร?

นอกเหนือจากสภาพอากาศที่ไม่เหมือนใครที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ใกล้เคียงแต่ละดวงของเราแล้วยังมีสภาพอากาศในอวกาศ-ความคลาดเคลื่อนที่เกิดจากการปะทุต่าง ๆ บนดวงอาทิตย์ซึ่งเกิดขึ้นภายในพื้นที่อันกว้างใหญ่ของพื้นที่ดาวเคราะห์ (Heliosphere) และในสภาพแวดล้อมที่ใกล้โลก

เช่นเดียวกับสภาพอากาศในโลกสภาพอากาศในอวกาศเกิดขึ้นตลอดเวลาเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องและตามใจและสามารถสร้างความเสียหายให้กับเทคโนโลยีและชีวิตของมนุษย์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากพื้นที่เป็นสุญญากาศที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ (มันไม่มีอากาศและเป็นพื้นที่กว้างใหญ่ที่ว่างเปล่าส่วนใหญ่) สภาพอากาศของมันจึงเป็นสิ่งแปลกปลอมของโลก ในขณะที่สภาพอากาศโลกประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำและอากาศที่เคลื่อนที่สภาพอากาศในอวกาศประกอบด้วย "สิ่งของดาว" - พลาสม่าอนุภาคที่มีประจุสนามแม่เหล็กและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) แต่ละครั้งเปล่งออกมาจากดวงอาทิตย์

ประเภทของสภาพอากาศในอวกาศ

ดวงอาทิตย์ไม่เพียง แต่ขับเคลื่อนแต่สภาพอากาศในอวกาศเช่นกัน พฤติกรรมและการปะทุต่าง ๆ ของมันสร้างเหตุการณ์สภาพอากาศในอวกาศที่ไม่เหมือนใคร

ลมสุริยะ

เพราะไม่มีอากาศในอวกาศอย่างที่เรารู้ว่ามันไม่สามารถอยู่ที่นั่นได้ อย่างไรก็ตามมีปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อลมสุริยะ - ลำธารของอนุภาคที่มีประจุที่เรียกว่าพลาสมาและสนามแม่เหล็กที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ออกไปสู่พื้นที่ระหว่างดาวเคราะห์อย่างต่อเนื่อง ตามปกติแล้วลมสุริยะเดินทางด้วยความเร็ว“ ช้า” เกือบหนึ่งล้านไมล์ต่อชั่วโมงและใช้เวลาประมาณสามวันในการเดินทางสู่โลกแต่ถ้าหลุมโคโรนา (ภูมิภาคที่เส้นสนามแม่เหล็กติดอยู่ในอวกาศแทนที่จะวนกลับสู่พื้นผิวของดวงอาทิตย์) ลมแสงอาทิตย์สามารถกระโจนเข้าสู่อวกาศได้อย่างอิสระเร็วกว่าหกเท่ากว่าสายฟ้าฟาด (ผู้นำก้าว) เดินทางผ่านอากาศ

สปอต

คุณสมบัติสภาพอากาศในอวกาศส่วนใหญ่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ซึ่งตามปกติจะจัดเรียง แต่สามารถยุ่งยากอยู่ตลอดเวลาเนื่องจากเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์หมุนเร็วกว่าเสา ตัวอย่างเช่น SUNSPOTS-DARK, ภูมิภาคขนาดเท่าดาวเคราะห์บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์-เกิดขึ้นที่ซึ่งมีการรวมกันของสนามฟิลด์ขึ้นมาจากการตกแต่งภายในของดวงอาทิตย์ไปยังโฟโตเฟีย เป็นผลให้ดวงอาทิตย์ปล่อยสนามแม่เหล็กที่ทรงพลัง ที่สำคัญกว่านั้น Sunspots ทำหน้าที่เป็น "บารอมิเตอร์" สำหรับการใช้งานของดวงอาทิตย์: ยิ่งจำนวนของดวงอาทิตย์มากขึ้นเท่าไหร่ดวงอาทิตย์ก็ยิ่งมีพายุมากขึ้น - และยิ่งมีพายุแสงอาทิตย์มากขึ้นรวมถึงเปลวไฟแสงอาทิตย์และการหลั่งมวลโคโรนา

คล้ายกับรูปแบบสภาพภูมิอากาศในโลกเช่นกิจกรรมของดวงอาทิตย์จะแตกต่างกันไปในช่วงหลายปีที่ยาวนานประมาณ 11 ปี วัฏจักรพลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบันรอบ 25 เริ่มต้นในช่วงปลายปี 2562 ระหว่างนี้ถึงปี 2025 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำนายกิจกรรมของดวงอาทิตย์จะถึงจุดสูงสุดหรือถึง "พลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด" กิจกรรมของดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นในที่สุดสายสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์จะรีเซ็ต untwist และปรับแนวขึ้นใหม่ซึ่งกิจกรรมของดวงอาทิตย์จะลดลงเป็น "ขั้นต่ำพลังงานแสงอาทิตย์"- หลังจากนี้วัฏจักรพลังงานแสงอาทิตย์ครั้งต่อไปจะเริ่มขึ้น

เปลวไฟแสงอาทิตย์

ปรากฏเป็นแสงกะพริบที่มีรูปร่างเป็นหยดน้ำเปลวไฟแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่รุนแรง (รังสี EM) จากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ จากข้อมูลของการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) พวกเขาเกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนไหวของการปั่นป่วนภายในการตกแต่งภายในของดวงอาทิตย์ทำให้เส้นสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ติดอยู่ และเช่นเดียวกับแถบยางที่กลับมาเป็นรูปร่างหลังจากบิดอย่างแน่นหนาเส้นสนามเหล่านี้เชื่อมต่อกับรูปร่างวงการเครื่องหมายการค้าของพวกเขาอีกครั้ง

แม้ว่าพวกเขาจะมีเวลาเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้นตามศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของนาซ่าเนื่องจากเปลวไฟเดินทางด้วยความเร็วแสงจึงใช้เวลาเพียงแปดนาทีในการเดินทางระยะไกลระยะทาง 94 ล้านไมล์จากดวงอาทิตย์สู่โลกซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่สามที่ดีที่สุด

การออกมวลโคโรนา

บางครั้งเส้นสนามแม่เหล็กที่บิดขึ้นเพื่อสร้างเปลวไฟแสงอาทิตย์กลายเป็นความตึงเครียดจนแตกออกก่อนที่จะเชื่อมต่อใหม่ เมื่อพวกเขาสแน็ปเมฆขนาดยักษ์ของพลาสมาและสนามแม่เหล็กจาก Corona ของดวงอาทิตย์ (บรรยากาศชั้นบนสุด) หลบหนี เป็นที่รู้จักกันในนามการปล่อยมวลโคโรนา (CMEs) พายุสุริยะเหล่านี้มักจะมีวัสดุโคโรนาหนึ่งพันล้านตันในพื้นที่ดาวเคราะห์

CMEs มีแนวโน้มที่จะเดินทางด้วยความเร็วหลายร้อยไมล์ต่อวินาทีและใช้เวลาหนึ่งถึงหลายวันในการเข้าถึงโลก กระนั้นในปี 2012 ยานอวกาศแห่งความสัมพันธ์บนบกแห่งแรกของนาซ่าเป็นหนึ่งในยานอวกาศหอสังเกตการณ์หอสังเกตการณ์ของนาซ่าที่มี CME สูงถึง 2,200 ไมล์ต่อวินาทีเมื่อออกจากดวงอาทิตย์ ถือว่าเป็น CME ที่เร็วที่สุดในการบันทึก

สภาพอากาศในอวกาศส่งผลกระทบต่อโลกอย่างไร

สภาพอากาศในอวกาศปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลเข้าไปในพื้นที่ดาวเคราะห์ แต่มีเพียงพายุแสงอาทิตย์ที่กำกับโดยโลกหรือปะทุออกมาจากด้านข้างของดวงอาทิตย์ที่มุ่งเป้าไปที่โลกในปัจจุบัน (เพราะดวงอาทิตย์หมุนประมาณหนึ่งครั้งทุก 27 วันด้านที่เผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของเราในแต่ละวัน)

เมื่อพายุพลังงานแสงอาทิตย์ที่กำกับโดยโลกทำเกิดขึ้นพวกเขาสามารถสะกดปัญหาสำหรับเทคโนโลยีของมนุษย์เช่นเดียวกับสุขภาพของมนุษย์ และแตกต่างจากสภาพอากาศภาคพื้นดินซึ่งส่งผลกระทบต่อหลาย ๆ เมืองรัฐหรือประเทศต่าง ๆ ผลกระทบของสภาพอากาศในอวกาศจะรู้สึกได้ในระดับโลก

พายุ geomagnetic

เมื่อใดก็ตามที่วัสดุแสงอาทิตย์จากลมสุริยะ CMES หรือเปลวไฟแสงอาทิตย์มาถึงโลกมันพุ่งเข้าสู่สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ของเรา-สนามแม่เหล็กที่มีลักษณะคล้ายโล่ที่เกิดจากเหล็กหลอมเหลวที่มีประจุไฟฟ้าในแกนโลกในขั้นต้นอนุภาคแสงอาทิตย์จะเบี่ยงเบนไป แต่เมื่ออนุภาคที่ผลักไปทางสนามแม่เหล็กกองพลังงานการสะสมของพลังงานในที่สุดก็เร่งอนุภาคที่มีประจุบางส่วนผ่านสนามแม่เหล็ก เมื่อเข้าไปข้างในอนุภาคเหล่านี้จะเดินทางไปตามแนวสนามแม่เหล็กของโลกทะลุทะลวงบรรยากาศใกล้กับขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้และสร้างพายุ geomagnetic - ความลอยตัวในสนามแม่เหล็กของโลก

เมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศส่วนบนของโลกอนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ทำให้เกิดความหายนะในบรรยากาศรอบนอก - ชั้นของชั้นบรรยากาศที่ขยายจากประมาณ 37 ถึง 190 ไมล์เหนือพื้นผิวโลก พวกมันดูดซับคลื่นวิทยุความถี่สูง (HF) ซึ่งสามารถทำการสื่อสารทางวิทยุได้เช่นเดียวกับและระบบ GPS (ซึ่งใช้สัญญาณความถี่สูงเป็นพิเศษ) เพื่อไปที่ Fritz พวกเขายังสามารถใช้กริดพลังงานไฟฟ้ามากเกินไปและยังสามารถเจาะลึกเข้าไปใน DNA ทางชีวภาพของมนุษย์ที่เดินทางในเครื่องบินที่บินสูงเผยให้เห็นพวกเขาไปสู่การเป็นพิษจากรังสี

ออโรราส

ไม่ใช่การเดินทางไปยังดินทุกครั้งเพื่อทำให้เกิดความเสียหาย ในฐานะที่เป็นอนุภาคจักรวาลพลังงานสูงจากพายุสุริยะผลักผ่านสนามแม่เหล็กอิเล็กตรอนของพวกเขาเริ่มทำปฏิกิริยากับก๊าซในบรรยากาศส่วนบนของโลกและจุดประกายออโรราสบนท้องฟ้าของโลกของเรา (หรือแสงเหนือ, เต้นรำที่ขั้วโลกเหนือในขณะที่ Aurora Australis หรือแสงทางใต้เปล่งประกายที่ขั้วโลกใต้) เมื่ออิเล็กตรอนเหล่านี้ปะปนกับออกซิเจนของโลกแสงออโรรัลสีเขียวจะถูกจุดไฟในขณะที่ไนโตรเจนผลิตสีแดงและสีชมพู

ตามปกติแล้วออโรราสจะปรากฏในพื้นที่ขั้วโลกของโลกเท่านั้น แต่ถ้าพายุแสงอาทิตย์รุนแรงเป็นพิเศษแสงเรืองแสงของพวกเขาสามารถมองเห็นได้ในละติจูดที่ต่ำกว่า ในช่วงพายุ geomagnetic ที่เรียกว่า CME ที่รู้จักกันในชื่อเหตุการณ์ 1859 Carrington เช่น Aurora สามารถมองเห็นได้ในคิวบา

ภาวะโลกร้อนและความเย็น

ความสว่างของดวงอาทิตย์ (การฉายรังสี) ยังส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของโลก ในช่วงที่มีแสงอาทิตย์สูงสุดเมื่อดวงอาทิตย์มีความกระตือรือร้นมากที่สุดกับดวงอาทิตย์และพายุสุริยะโลกก็อบอุ่นตามธรรมชาติ แต่เพียงเล็กน้อย ตามการบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) พบว่าพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นประมาณหนึ่งในสิบของ 1% ถึงโลกในทำนองเดียวกันในช่วงต่ำสุดของแสงอาทิตย์สภาพภูมิอากาศของโลกจะเย็นลงเล็กน้อย

การพยากรณ์อากาศพื้นที่

โชคดีที่นักวิทยาศาสตร์ที่ NOAA'sศูนย์พยากรณ์อากาศอวกาศ(SWPC) ตรวจสอบว่าเหตุการณ์พลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวอาจส่งผลกระทบต่อโลกอย่างไร ซึ่งรวมถึงการให้สภาพอากาศในพื้นที่ในปัจจุบันเช่นความเร็วลมสุริยะและการออกพยากรณ์อากาศในอวกาศสามวัน แนวโน้มการทำนายเงื่อนไขเท่าที่27 วันนอกจากนี้ยังมีอยู่ NOAA ยังได้พัฒนาเครื่องชั่งสภาพอากาศในอวกาศที่คล้ายกับหมวดพายุเฮอริเคนและการจัดอันดับพายุทอร์นาโด EFสื่อถึงประชาชนอย่างรวดเร็วไม่ว่าจะส่งผลกระทบใด ๆ จากพายุ geomagnetic พายุรังสีแสงอาทิตย์และการปิดกั้นทางวิทยุจะน้อยลงปานกลางแข็งแรงรุนแรงหรือรุนแรง

แผนก Heliophysics ของนาซ่าสนับสนุน SWPC โดยการทำวิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ ยานอวกาศอัตโนมัติมากกว่าสองโหลซึ่งบางส่วนอยู่ในตำแหน่งที่ดวงอาทิตย์สังเกตลมสุริยะวัฏจักรแสงอาทิตย์การระเบิดของแสงอาทิตย์และการเปลี่ยนแปลงการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ตลอดเวลาและถ่ายทอดข้อมูลและภาพเหล่านี้กลับสู่โลก