NASA太阳动力学天文台捕捉到强大的X3.3级太阳耀斑

NASA太阳动力学天文台捕捉到强大的X3.3级太阳耀斑 2024 年 2 月 9 日，美国国家航空航天局的太阳动力学天文台（Solar Dynamics Observatory）拍摄到了这幅太阳耀斑图像从右下方的亮光中可以看到。图像显示的是极紫外光的一个子集，它突出显示了耀斑中的极热物质，并被染成了茶色。图片来源：NASA/SDO太阳耀斑是太阳表面能量的突然爆发。这些现象是由太阳黑子附近的磁场线缠结、交叉或重组引起的。释放的能量横跨整个电磁波谱，从无线电波到 X 射线和伽马射线。太阳耀斑根据其 X 射线波长的亮度分为：X、M、C、B 和 A 级，其中 X 级耀斑最为强烈。等级后面的数值进一步细化了其强度，数值越大表示事件越严重。因此，X3.3耀斑（如 2024 年 2 月 9 日观测到的耀斑）代表太阳能量的大量释放。太阳耀斑对地球的影响各不相同。虽然耀斑本身主要释放电磁辐射，但对地球产生实际影响的往往是相关的日冕物质抛射（CME）。这些巨大的太阳风和磁场爆发可在一到三天内到达地球，可能导致地磁暴。在极端情况下，这些风暴会扰乱卫星运行、电信、导航系统，甚至电网。此外，太阳耀斑和集合放射粒子会增强地球极光，在两极附近形成壮观的自然光秀。太阳动力学天文台（SDO）的艺术家概念图。资料来源：NASA/戈达德太空飞行中心概念图像实验室美国国家航空航天局的太阳动力学天文台在监测和研究太阳活动方面发挥着至关重要的作用。SDO于2010年2月11日发射升空，是NASA"与星共存"（LWS）计划的一部分，旨在了解太阳变化的原因及其对地球的影响。该观测站提供多个波长的近实时太阳图像，提供有关太阳耀斑、太阳黑子和其他太阳现象的宝贵数据。SDO 能够以高清晰度连续观测太阳，这使科学家能够以前所未有的详细程度研究太阳大气，从而帮助预测可能影响地球的空间天气事件。SDO 最近捕捉到的 X3.3 太阳耀斑凸显了太阳的动态和强大本质。虽然太阳耀斑是太阳生命周期中的常见现象，但对其进行研究对于了解和减轻其对现代技术和通信系统的潜在影响至关重要。通过像 SDO 这样的天文台的辛勤工作，人类可以更好地应对和驾驭空间天气带来的挑战，保护我们的技术基础设施，确保我们的社会更有弹性地抵御恒星的异动。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家揭示300年前消防车灭火方法背后的物理学原理

科学家揭示300年前消防车灭火方法背后的物理学原理 1725 年的纽沙姆（Newsham）消防车激发了作者研究温德凯瑟尔效应的灵感，并捕捉到了压力下稳定水流这一经久不衰的技术背后的物理学原理。图片来源：图片由威廉斯堡殖民地基金会提供消防创新一个里程碑式的进步是发明了"吸水蠕虫"，即连接在手动水泵上的皮管。后来又出现了 Windkessel，它是木制马车底部的一个舱室，可以压缩空气，通过软管持续抽水，形成稳定的水流。受 1725 年一台消防车的启发，作者在 AIP 出版社出版的《美国物理学报》上发表文章，分析了压力室的 Windkessel 效应，以捕捉这项广泛应用、经久不衰的技术背后的物理学原理。作者特雷弗-利普斯科姆（Trevor Lipscombe）说："在几个世纪前的书籍和论文中，隐藏着许多引人入胜的物理问题！最近，我们一直在研究如何将基本流体力学应用于生物系统，并在医学期刊上发现了一个常见的描述：心脏就像一个Windkessel，这就引出了一个问题：Windkessel 究竟是什么？顺藤摸瓜，我们找到了关于洛夫廷的'吸水蠕虫'装置的描述，并在纽沙姆的消防车中发现了一种救生应用。"物理学和消防设备为了确定哪些因素对温德凯瑟尔效应影响最大，作者比较了试验室的初始状态、水桶队的注水速度（容积流入量）、压力形成的时间长度以及对输出流量的影响。利普斯科姆说："面对洛夫廷的设计或纽沙姆的消防车，物理学家想要理清其中涉及的基础科学仅仅因为它就在那里。这是物理学的乐趣所在。同时，这也是教学的一个方面。我们的文章建立了一个简单的模型，展示了纽沙姆消防车是如何工作的。我们在一定程度上回答了'我什么时候会用到这些东西'的问题"。接下来，作者计划研究心脏-主动脉系统中涉及的生理 Windkessel。"伯努利定律、理想气体定律和等温膨胀的知识是我们建立模型来探索这个装置如何工作的三个要素，"利普斯科姆说。"但是，如果我们能更好地理解这个系统，我们就可以研究那些重要的参数，看看改变这些参数会如何改进这个装置"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

宇宙第一批恒星留下的独特耀斑可以被新一代太空望远镜探测到

宇宙第一批恒星留下的独特耀斑可以被新一代太空望远镜探测到 多年来，科学家们一直在寻找"第三族群"恒星的直接证据，这些恒星是宇宙大爆炸后几亿年点亮宇宙的第一代恒星。这些第一代恒星由早期宇宙的原始气体形成，在宇宙演化和后代恒星的发展过程中发挥了至关重要的作用。据预测，"第三族群"恒星在其他方面也与众不同。预计它们比地球太阳和其他更年轻的恒星质量更大、温度更高；它们的寿命也更短。然而，这些首批恒星尚未被观测到。研究人员说，找到它们的关键在于寻找它们留下的耀斑。约瑟夫-S-和索菲亚-S-弗鲁顿（Joseph S. and Sophia S. Fruton）天文学讲座教授、耶鲁大学文理学院（FAS）物理学教授普里亚姆瓦达-纳塔拉詹（Priyamvada Natarajan）说："詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebb Space Telescope）最近探测到的第一批黑洞表明，它们也是与第一批恒星同时出现的。"纳塔拉詹说："我们意识到，距离黑洞太近的群体III恒星被撕裂时产生的焰火应该可以被探测到。"艺术家描绘的潮汐扰动事件。图片来源：Ralf Crawford/太空望远镜科学研究所在这项新研究中，研究人员提出，如果一颗"第三族群"恒星遭遇黑洞，由此产生的"潮汐破坏事件"（TDE）黑洞将恒星撕裂将产生一个特别明亮的耀斑足够明亮和持久，足以跨越数十亿光年到达今天的地球。更重要的是，耀斑会有一个可识别的"特征"，天文学家可以辨别出来。"由于高能光子从非常遥远的距离发出，耀斑的时间尺度会因宇宙膨胀而被拉长，"研究小组首席研究员、香港大学天文学家戴瑾说。"这些TDE耀斑将在很长一段时间内升起并衰减，这使它们有别于附近宇宙中太阳型恒星的TDE"。该研究的第一作者、香港大学的 Rudrani Kar Chowdhury 说，重要的是，耀斑的光波长也被拉长了。她说："TDE发出的光学和紫外线在到达地球时会被转换成红外线波长。"这种红外光可以被探测到，美国国家航空航天局的两个旗舰任务 - 詹姆斯·韦伯太空望远镜和即将发射的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜都有能力探测红外线发射即使是在很远的地方。"罗曼具有同时观测大面积天空和窥探早期宇宙深处的独特能力，这使它成为探测这些波普III TDE耀斑的一个很有前途的探测器，"Natarajan说。"这可能是我们推断第三族群恒星存在的唯一方法"。研究人员说，这种发现在未来十年是有可能实现的。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

四个太阳耀斑同时爆发 日冕物质抛射即将轰击地球

四个太阳耀斑同时爆发 日冕物质抛射即将轰击地球 多个耀斑同时爆发叫做“交感太阳耀斑”，是多个太阳黑子同时进入太阳表面上方的巨大磁场环而引发的。它通常只涉及两个耀斑，但此次却同时有四个，在人类观测史上尚属首次。交感太阳耀斑的强度从小爆发到最高的X级不等，这次的威力还没有确定，但因为数量太多、覆盖太广，所产生的日冕物质抛射可能会明显冲击地球，尤其是在地球磁极附近引发更壮观的极光现象。这次爆发，可能标志着新一轮太阳活跃期的提前到来。 ... PC版： 手机版：

2017年以来最强太阳耀斑爆发 中国夸父一号拍到了

2017年以来最强太阳耀斑爆发 中国夸父一号拍到了 “夸父一号”卫星2022年10月9日发射，2023年9月正式交付给中国科学院紫金山天文台管理，进入在轨科学运行阶段，累计记录约500TB原始太阳观测数据。“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台（ASO-S），核心科学目标是“一磁两暴”，即太阳磁场、太阳耀斑、日冕物质抛射，后两者是太阳上两类最剧烈的爆发现象。据介绍，第25太阳活动周预计在今年下半年至明年上半年进入极大期。今年1月1日至2月23日，太阳已经发生6个X级耀斑。其中，1月1日爆发了X5.0级耀斑，2月22日至23日连续爆发了3个X级耀斑。“夸父一号”较好地观测到了这些大的太阳爆发，其中硬X射线成像仪提供了目前地球视角唯一的太阳硬X射线成像和像谱观测，观测质量达到国际一流水平；莱曼阿尔法太阳望远镜上的全日面成像仪提供了莱曼阿尔法波段唯一的全日面成像，白光望远镜、双波段日冕仪对耀斑及日冕物质抛射的观测也显现出观测波段和视场的独特性；全日面矢量磁像仪获得了耀斑区域视线方向上的高精度磁图。目前，基于“夸父一号”观测结果的研究正在深入展开，首批观测研究成果将以专刊形式发表在国际学术刊物上。▲最近3个X级耀斑（22日X1.8级耀斑、22日X1.7级耀斑和23日X6.3级耀斑）发生时“夸父一号”白光望远镜拍摄到的影像▲最近3个X级耀斑（22日X1.8级耀斑、22日X1.7级耀斑和23日X6.3级耀斑）发生时“夸父一号”太阳全日面成像仪拍摄到的影像▲X6.3级耀斑发生时“夸父一号”全日面矢量磁像仪拍摄到的影像 ... PC版： 手机版：

NASA连续捕捉到强烈的X2.8/1.4级太阳耀斑

NASA连续捕捉到强烈的X2.8/1.4级太阳耀斑 2024 年 5 月 27 日，美国国家航空航天局的太阳动力学天文台拍摄到了这幅太阳耀斑的图像，图像中的太阳边缘闪烁着明亮的光芒，内嵌的地球图像显示了耀斑的规模。图像显示的是极紫外光的一个子集，它突出显示了耀斑中的极热物质，并被染成红色。图片来源：NASA/SDO太阳耀斑是太阳大气中积聚的磁能突然释放时产生的强烈辐射。它们发出的能量覆盖整个电磁波谱，从无线电波到伽马射线。这些耀斑可持续数分钟到数小时不等，通常伴随着太阳物质的抛射，即日冕物质抛射（CMEs）。2024 年 5 月 29 日，美国国家航空航天局的太阳动力学天文台捕捉到了这张太阳耀斑的图像从左侧的亮光中可以看到。图像显示的是极紫外光的一个子集，它突出显示了耀斑中的极热物质，并被染成橙色。图片来源：NASA/SDO太阳耀斑的强度是根据卫星（如 GOES 航天器）观测到的 X 射线波长亮度来划分的。这些等级被划分为 A、B、C、M 或 X 级，其中 A 级最弱，X 级最强。每个等级代表能量输出增加十倍，在每个等级中，使用从 1 到 9 的更细刻度来提供更多细节。例如：A 级耀斑最小，对地球几乎没有影响。B 级耀斑稍大一些，但总体上仍然微不足道。C 级耀斑是中小型耀斑，对地球几乎没有明显影响。M 级耀斑会在两极造成短暂的无线电停电和轻微的辐射风暴，可能危及宇航员。X 级耀斑是规模最大、威力最强的耀斑，能够造成全地球范围的无线电停电和持久的辐射风暴。耀斑的分类，如 X2.8，表示 X 级耀斑，其亮度在用于测量 X 射线的对数刻度上为 2.8。这个等级对于了解和预测太阳耀斑对地球周围空间环境的潜在影响以及可能受到太阳辐射水平增加影响的各种技术和系统至关重要。这个太阳动力学天文台的动画展示了它在地球上空面向太阳的样子。太阳动力学天文台旨在通过在小尺度空间和时间范围内同时以多种波长研究太阳大气，帮助我们了解太阳对地球和近地空间的影响。图片来源：NASA/戈达德太空飞行中心概念图像实验室美国国家航空航天局的太阳动力学天文台（SDO）是一项致力于了解太阳对地球及其近地环境影响的任务。SDO于2010年2月11日发射升空，是NASA"与星共存"（LWS）计划的一部分，该计划旨在研究直接影响生命和社会的日地相连系统的各个方面。SDO 的主要目标是深入了解太阳大气层及其磁场，了解太阳大气层如何储存和释放能量（如太阳耀斑和日冕物质抛射），以及测量影响地球生命及其技术系统的太阳变化。通过以多种波长对太阳进行近乎连续的高分辨率观测，该观测站在提高我们预报空间天气事件的能力方面发挥着至关重要的作用。观测站配备了三台高灵敏度仪器：大气成像组件（AIA）每 12 秒钟捕捉多个波长的太阳大气详细图像，从而全面了解日冕及其动态。日震和磁场成像仪（HMI）观测太阳表面和磁场，提供有助于了解太阳内部结构和磁场活动的数据。极端紫外线可变性实验（EVE）以前所未有的精度测量太阳的紫外线输出，这对于了解地球大气层和空间环境的变化至关重要。SDO 的数据是我们了解太阳复杂多变的行为所不可或缺的，并极大地改进了空间天气预报。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：