太空也有天气变化吗
宇宙太空并不单纯,就像地球大气层会发生风云突变的气象变化一般,太空中也时常会出现灾害性天气。
太空天气学就是预报太空的“天气”状况的科学。太空天气指太阳系内行星际空间的天气。对地球或航天器影响最大的是太阳的变化。
太阳表面常用一些亮度相对较暗的被称为“太阳黑子”的区域。伴随黑子的出现,常有日震、耀斑等现象,例如1996年7月9日,人们从一颗太阳观测卫星中了解到,太阳发生了一次强烈的日震,使太阳表面形同向池塘丢进石块引起涟漪一般,产生了高达3000米的波浪,扩展范围相当三亿个地球直径。与此同时,它还向外抛散出大量物质,形成强劲的太阳风,吹遍了整个太阳系,真是一次实实在在的太空风暴。太阳掀起的风暴对地球的磁层、电离层和大气层都会造成严重的干扰给地球带来一系列灾变。它还会影响航天器的动作,使其与地面的电信联系中断。导航定位不准,甚至使卫星失效、坠落。在已知的卫星故障中,竟有40%与这种太空风暴有着直接或间接的关系。10多年之前,我国的“风云一号”气象卫星,就是因受到太阳风暴带来的大量高能粒子的撞击而提早失效的。
太空除了会有强劲的太阳风暴外,太阳射电、太阳X射线、太阳r射线等的爆发,也具有很高的能量,这些射线的物质粒子会以光速向空间辐射。它们的危害程度要高于太阳风暴可能造成的破坏,有的还会危害宇航员的健康及生命。因此,一般对航天器都装上屏蔽装置,还将航天器的发射和回收日期选在太阳活动相对宁静的时间内。所以,预报这些太阳射线爆发的日期,就成为太空天气学研究的重要内容。
影响太空天气的还来自太阳系外的其他天体。70年代以来,人们已发现宇宙的X射线爆发和r射线爆发,还有较高能量的宇宙线的剧烈变动,虽然这些射线大多来源非常遥远,对地球和近地空间不会造成什么严重的危害,但当我们把太空探测的触角伸向更遥远的空间时,就不能不密切注意它们的动静。
太空中,时而还会发生新星和超新星爆发。爆发释放出的物质中很多是放射性元素和大量的高能粒子辐射。科学家已经发现,地球上有些古生物的灭绝,地震的发生以及一些其他灾变,似乎都有超新星这双“魔手”,在背后操纵。显然,它们对人类太空活动的威胁,是不容忽视的。因此,这也是太空天气学研究的内容。