危险太阳风.........
前段时间看了一部电影,介绍在遭遇全球断电之后,因电力缺失,人们意识到物资匮乏,城市将变成地狱,习惯电力设施的城市人被迫成为原始人。很多人觉得全球断电的设定有些离谱,城市供电系统没有电很正常,可为什么有内置电池的电表、手机、笔记本电脑会受影响呢?电影最后给出的解释是太阳风引起全球停电。这个解释虽然有灾难片剧情需要带来的夸张成分,可也有一定的科学依据。太阳虽然离地球很远,可确实可以通过太阳风危害地球电力设备。
为什么叫太阳风?
我们将分成三个层次来解释。
第一层,呼呼地吹过来,让我们感觉凉爽,能把东西吹跑的就是风啊。这解释最直观、最贴近生活。
第二层,本质上,风是空气在流动。我们周围充满了空气。它们包裹着海洋和陆地。由于温差等原因,空气会流动,便形成了风。例如在海边,由于海洋和陆地温度不同,会形成海风。
空气由氮气、氧气、氩气以及少量水蒸气、二氧化碳和稀有气体组成。这些气体跟看得见的东西(书、桌子、椅子等)一样,由原子和分子组成。只是气体里,原子和分子相距非常远,而原子分子又非常小,若没有聚集在一起,我们肉眼看不见它们。空气的流动,本质上是这些小原子分子的集体运动,
第三层,空气里原子分子的集体定向运动形成风。虽然原子和分子很小,可当它们以很快速度一起冲击你,你就能感受到它们那伤害力。一般风速度为几米每秒,而台风、龙卷风速度高达几十米每秒。小原子分子运动起来能具有极大杀伤力。
解释了风的本质,太阳风就容易懂了。太阳抛射出去的物质在扩散之后变得很稀薄,它们朝着一定的方向高速飞向太空,本质上和风类似,因此把它叫太阳风。
太阳风快得吓人。台风、龙卷风虽然很猛,可相对太阳风,却是小巫见大巫。太阳风速度有几百千米每秒,大约是台风的一万倍。这么吓人速度,如果不是地球母亲撑起磁场保护伞来为我们挡风,地球上的生物可得遭殃。除了太阳以外,其他恒星有类似星风。
太阳风成分
为什么太阳风能干扰电子设备、能产生极光呢?事实上,太阳风是带电粒子的运动。电子设备的正常工作离不开电和磁,而太阳风里的带电粒子参与电磁相互作用,就如一群捣乱鬼,搞得电子设备无所适从,导致无法正常工作。
我们前面讲过太阳风速度极快,即带电粒子的运动极快能量很大,如子弹一样,甚至能损坏电子设备。
带电粒子在磁场会发生偏转,所以地球磁场能防止大部分太阳风直接吹进地球。
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同时,很多带电粒子被偏转汇聚到地球两极,轰击大气里原子分子使其电离成等离子体状态,从而产生美丽的极光。
后记
太阳风既给我们带来了壮观自然景象,又对我们的电子设备造成损害。例如1859年的卡林顿事件,太阳风使得很多中低纬度地域竟然出现了极光;同时,电报系统都失灵了,各地电报机操作员报告说他们的机器在闪火花,电线甚至被熔化了。
如果今天有这级别太阳风,造成的电子设备损失实在不堪设想。因此,人们不断观测和研究太阳,希望更好地掌握它的变化规律。即使人类没有能力改变它的活动,却能在灾难到来前做好准备,尽可能把损失减小。
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