太阳对空间天气有何影响?主要影响是什么?该如何看?

太阳喷出大量的高能粒子,称为太阳风,在太空中形成一个动态辐射系统,称为空间天气。在太阳系中,空间天气主要受太阳风的速度和密度以及太阳等离子体带来的行星际磁场的影响。空间天气系统可能对人类的利益和福祉产生深远的影响,如宇航员的安全、无线电通讯、GPS信号和地面上的公用电网。我们对驱动空间天气的因素及其与地球和月球系统的相互作用了解得越多,我们就越能减轻其危害。

根据AGENCY网站最近的公告,NASA已经确定了两项新的任务来观察太阳活动和空间天气,以促进我们对太阳的了解以及它如何影响地球附近的空间天气。事实上太阳比白天肉眼看到的更加活跃和复杂。几个以地球为半径的太阳黑子点缀在太阳表面,携带的强大磁场比太阳的平均背景磁场大几千倍。

每个太阳活动区在几分钟到几个月的时间范围内增长、消退和重组。太阳黑子作为一个群体出现,导致太阳周期约为11年,磁力周期约为22年。太阳风的典型速度和太阳辐射的变化与太阳的周期变化相一致。尽管大规模的动力学过程驱动着太阳周期性,但亮度、热量和质量流变化的实际机制也取决于在小尺度上发生的各种相互作用的总和。与持续的小规模活动的火热背景相比,全球结构在巨大的规模上储存了大量的能量。

在太阳极盛期,太阳能量以每天三次的速度喷出数十亿吨的等离子体。这些Cmes的速度可以超过背景太阳风的五倍,如果它们指向地球,可以在不到一天的时间内到达地球。Cmes通常与太阳耀斑有关,是所有爆发中最猛烈的。地球磁层、电离层和大气层的动力学和耦合过程,以及对太阳和地球输入的反应,地球空间环境的区域被中性气体、带电粒子和等离子体波动的相互作用所耦合,这些作用发生在一系列时空尺度上。通过这个环境的能量和动量传输表现出不同程度的反馈和复杂性,这就要求采用一种将其作为一个紧密耦合系统的方法。