記者23日從山東大學(xué)獲悉，圍繞太陽耀斑對(duì)地球空間效應(yīng)研究，中美兩國(guó)的科研人員近期取得新成果——太陽耀斑可影響到包含廣袤地球磁層在內(nèi)的整個(gè)地球空間。相關(guān)成果已于近日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·物理學(xué)》上。
這一成果，由山東大學(xué)“太陽爆發(fā)及其對(duì)行星空間環(huán)境的影響”攀登團(tuán)隊(duì)與美國(guó)國(guó)家大氣研究中心、中科院地質(zhì)地球所、美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院等國(guó)際團(tuán)隊(duì)共同取得。山東大學(xué)劉晶教授為論文第一作者和通訊作者。
劉晶介紹，耀斑是太陽大氣上局部區(qū)域最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，短時(shí)間內(nèi)爆發(fā)大量能量，導(dǎo)致幾乎全波段電磁輻射如X射線、極紫外輻射等突然增強(qiáng)。太陽耀斑強(qiáng)度最高為X級(jí)。2017年9月，太陽在幾小時(shí)內(nèi)先后爆發(fā)X2.2級(jí)和X9.3級(jí)耀斑，導(dǎo)致地球朝向太陽一側(cè)高頻無線電通信近乎癱瘓1個(gè)小時(shí)。
“高頻無線電通信受到干擾，是因?yàn)橐弑l(fā)時(shí)太陽輻射電離顯著增強(qiáng)，引起突發(fā)電離層擾動(dòng)。”劉晶說，科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)比對(duì)與模擬，發(fā)現(xiàn)耀斑還影響到距地面更遠(yuǎn)的磁層。突然增強(qiáng)的太陽輻射通量，減弱了“太陽風(fēng)-磁層-電離層”能量耦合效率，削弱了太陽風(fēng)和磁層向地球高空大氣的能量注入。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究顯示，耀斑導(dǎo)致地球極區(qū)的電離層電導(dǎo)率產(chǎn)生劇烈變化，使得磁層等離子體對(duì)流被重新分布，極區(qū)電離層的高能粒子沉降和電場(chǎng)都受到影響?？梢?，耀斑所產(chǎn)生的電離層效應(yīng)可通過電動(dòng)力學(xué)耦合擴(kuò)展并影響整個(gè)地球空間，而不止局限于先前認(rèn)為的高層大氣區(qū)域。
