圖為太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)空間天文臺拍攝的太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生場(chǎng)景。
據國外媒體報道，1月23日，M8.7級的太陽(yáng)耀斑在位于太陽(yáng)東北半球的NOAA 1401區爆發(fā)，并引發(fā)了高能質(zhì)子流直奔地球而來(lái)，這是繼2005年以來(lái)最強的太陽(yáng)風(fēng)暴，質(zhì)子輻射是2003年以來(lái)最高級別。高能粒子云穿過(guò)太陽(yáng)表面大氣，以超過(guò)每小時(shí)一百萬(wàn)英里的速度被激發(fā)，此后的數天內，這團高能粒子云將“吹拂”地球。然而，這一切還未結束，更多運動(dòng)速度較慢的帶電粒子在未來(lái)幾天內還將與地球磁場(chǎng)“親密接觸”。
美國國家海洋與大氣管理局發(fā)出警告稱(chēng)：這場(chǎng)強大的太陽(yáng)質(zhì)子風(fēng)暴將影響高緯度地區、全球定位系統通訊會(huì )受到影響，軌道上的人造衛星可能受到干擾或損壞、電臺廣播、電視電話(huà)信號都會(huì )受到不同程度的干擾，同時(shí)也導致了北極航行的航班被迫改道，避免接觸較高的地球大氣?？臻g天氣專(zhuān)家(NOAA)道格比澤克(Doug Biesecker)認為：較容易受到影響的北極航線(xiàn)將受到質(zhì)子風(fēng)暴的“襲擊”，嚴重干擾高頻無(wú)線(xiàn)電通訊，而地球磁場(chǎng)將在很大程度上“擋住”質(zhì)子風(fēng)暴。
圖為2012年1月23日、25日的太陽(yáng)表面不同波段下的觀(guān)測圖像。
在早前的一份關(guān)于本次太陽(yáng)風(fēng)暴的聲明中提到：該磁場(chǎng)風(fēng)暴與太陽(yáng)表面出現的明亮的光暈存在聯(lián)系。在隨后的幾天內壯麗的北極光證明了這場(chǎng)六年來(lái)最強大的太陽(yáng)風(fēng)暴。太陽(yáng)耀斑、日冕物質(zhì)拋射、高能光子以及各種宇宙射線(xiàn)充斥著(zhù)看似虛無(wú)的太空，而人類(lèi)這樣的碳基生物不宜過(guò)多地暴露在這般空間環(huán)境下。帶電粒子穿透身體可導致嚴重的健康問(wèn)題，僅需較低輻射就可使血細胞數降低而引發(fā)輻射疾病，例如白內障和癌癥等，甚至死亡。幸運的是，地球的磁場(chǎng)和大氣可以屏蔽或削弱這些輻射，保護地面上的人們。但是空間站上宇航員會(huì )遇到怎樣情況呢?
現在，強大的近X級太陽(yáng)耀斑以及上周出現的日冕物質(zhì)拋射正在影響著(zhù)國際空間站上的宇航員，并“籠罩”在地球240英里高的大氣上方。處于地球上的人們是安全的，但空間站內的宇航員將面對可能出現的健康風(fēng)險，可以肯定的是，大多數的太陽(yáng)質(zhì)子無(wú)法通過(guò)空間站的，因此，只要宇航員不出艙活動(dòng)應該是安全的。當然，這不意味著(zhù)面對更危險的宇宙射線(xiàn)也是同樣安全的。圖2中顯示了2012年1月23日、25日的太陽(yáng)表面圖像，日冕物質(zhì)拋射已經(jīng)于23日出現25日達到高峰，在26、27之后的幾天內還將繼續。
根據美國國家航空航天局網(wǎng)站公布，宇宙射線(xiàn)主要來(lái)自太陽(yáng)系外的超能態(tài)亞原子粒子，源于恒星爆炸、黑洞以及其他矮恒星在生命終結時(shí)的爆炸。這些宇宙射線(xiàn)不像太陽(yáng)質(zhì)子那樣容易被鋁或者塑料等材料就能屏蔽，目前的所有屏蔽技術(shù)還不能完全阻止這類(lèi)宇宙射線(xiàn)。
即使宇航員位于空間站內，他們如果遇到這一級別的宇宙射線(xiàn)，就如同毛毛細雨般穿過(guò)空間站艙壁和他們的身體，損害人體組織。另一個(gè)副作用便是破壞DNA結構，導致癌癥、白內障等輻射疾病。
圖為極地航線(xiàn)的航班被迫改道。
總的來(lái)說(shuō)，宇宙射線(xiàn)對人類(lèi)健康而言是非常不利的，尤其是大劑量、長(cháng)期性的照射?，F在的國際空間站軌道高度仍然處于地球磁場(chǎng)的保護之下，可以屏蔽掉每天穿過(guò)太陽(yáng)系的宇宙射線(xiàn)。然而，奇怪的是在當前太陽(yáng)耀斑發(fā)生時(shí)，國際空間站上檢測儀器顯示宇宙射線(xiàn)輻射量卻出現降低。這是為什么呢?
科學(xué)家認為這是太陽(yáng)風(fēng)暴產(chǎn)生的帶電粒子將宇宙射線(xiàn)“推離”空間站，這種現象被稱(chēng)為“福布什衰減”，由太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生的帶電粒子云，將太陽(yáng)大氣中的氣體夾雜著(zhù)磁結剝離出來(lái)，當它們抵達地球時(shí)與宇宙射線(xiàn)相遇，磁場(chǎng)導致了宇宙射線(xiàn)的偏轉。從某個(gè)角度看，宇宙射線(xiàn)的確很容易穿透空間站的艙壁，而太陽(yáng)質(zhì)子卻不能，由于日冕物質(zhì)拋射還有降低宇宙射線(xiàn)輻射量的“特效”，因此較為諷刺的是，國際空間站內的宇航員恰恰在太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生的時(shí)候比平時(shí)還要安全。
實(shí)際上，國際空間站的檢測資料顯示，“福布什衰減”有效降低了宇宙射線(xiàn)的輻射量，早前的前蘇聯(lián)和平號軌道空間站也發(fā)現過(guò)該效應。但這個(gè)現象不僅僅發(fā)生在近地軌道上，多艘星際探測器也監測到“福布什衰減”，比如先驅者10號和11號、旅行者1號和2號都在海王星軌道之外發(fā)生了這種衰減。
圖為產(chǎn)生太陽(yáng)東北半球的8.7級太陽(yáng)耀斑。
由于這個(gè)意外“副作用”，科學(xué)家認為可以利用太陽(yáng)活動(dòng)時(shí)期實(shí)施行行星際載人航行，比如飛往月球、火星以及小行星等。在太陽(yáng)活動(dòng)高峰期出現帶電粒子量最大值時(shí)安排較危險的宇宙航行任務(wù)。利用太陽(yáng)活動(dòng)對長(cháng)期航行加以保護從而避免宇宙射線(xiàn)的危害是一個(gè)大優(yōu)點(diǎn)，這是因為我們確實(shí)不了解宇宙射線(xiàn)對人類(lèi)身體會(huì )產(chǎn)生何種程度的損害而采用的辦法。目前僅能通過(guò)減少暴露在宇宙射線(xiàn)下的時(shí)間以保護宇航員。
美國宇航局戈達德空間環(huán)境中心的專(zhuān)家認為，太陽(yáng)風(fēng)暴所產(chǎn)生的質(zhì)子輻射是自2003年以來(lái)最強的水平，空間預測中心以及將其歸類(lèi)為S3級質(zhì)子風(fēng)暴強度，而S5級則為最高級。
然而，科學(xué)家們卻一直期待這場(chǎng)太陽(yáng)風(fēng)暴變得更強烈一些，這預示著(zhù)太陽(yáng)進(jìn)入了為期11年的活動(dòng)高峰期，并在2013年達到峰值。但近些年來(lái)，太陽(yáng)似乎比平時(shí)更安靜，導致科學(xué)家推測它是否進(jìn)入了一個(gè)不尋常的“安靜周期”，該異常周期可能每一個(gè)世紀發(fā)生一次。
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