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天文|科学家们计划创造一个“太阳钟”来预测空间天气

现在 ， 科学家们能够很好地预测天气 。 我们已经能知道任何一天的天气情况 ， 清楚地知道是下雨 ， 放晴还是多云 。
然而 ， 直至今日 ， 我们仍无法准确预测太空天气（由太阳骤燃产生一些物质并喷射到外太空所造成） 。
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一组科学家希望基于200年对太阳的观察确定太阳的活动模式 ， 并借此帮助预测太阳风暴 。 他们的解决方法是创造一个能够预测太阳活动开始和结束时期的“太阳钟” 。
什么是太空天气？
太阳会以太阳耀斑和太阳风的形式周期性地喷射沸腾的热等离子体 。 这些喷射物会穿过太阳系 ， 在地球的高层大气中引起电磁风暴 ， 对地球的电网乃至绕轨运行的航天器和宇航员产生巨大影响 。
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尽管太阳辐射在太空旅行中的影响尚未完全明确 ， 但科学家正在努力弄清它是如何影响宇航员的健康 。 根据NASA的研究 ， 我们现在已经知道宇宙辐射会修改或是永久性地破坏人体DNA分子结构 。
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因此 ， 当航天机构将目光投向探索月球或是火星此类更长时间的任务时 ， 如果我们能预测太阳风暴的发生时间 ， 也许能保护宇航员免受致命的威胁 。
在地球上 ， 我们并非完全免受太阳风暴的威胁 。 当这些太阳耀斑到达地球时 ， 他们穿过地球保护性的大气层 ， 即磁气圈 ， 对我们的电力设备和电网造成极大的破坏 。
1972年8月7日 ， 太阳表面就爆发了一次巨大的太阳风暴 ， 并在地球上触发了一次强烈的磁暴 ， 干扰了地球的无线电波 ， 通信网络和电力系统 。
一个嘀嗒的时钟
为了预测此类事件的发生 ， 这项研究的科学家将18个太阳周期中的太阳活动绘制成一个以11年为标准周期的“时钟” 。
太阳钟将会显示太阳活动的高峰和低谷
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每11年 ， 太阳会进入一个新的周期 ， 我们现在则处于第25个周期 。
太阳活动在中期开始增加 ， 那意味着太阳会发生更多的骤燃 ， 散发更多的辐射 。 但当这次的太阳周期结束 ， 太阳就会变得不那么活跃 。
太阳活动由太阳黑子来衡量 。
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太阳黑子是标记在太阳表面的黑色斑点 。
在气流对流的过程中 ， 热流上升 ， 冷流下降 ， 而磁场会抑制这种太阳表面能量的转换 ， 从而产生太阳黑子 。
在太阳周期的中期 ， 太阳活动最活跃的时候 ， 太阳表面能看到最多的太阳黑子 。
因此 ， 研究人员用这些难以捉摸的太阳黑子来设计“太阳钟” 。 他们用1818年以来记录的太阳黑子数绘制出过去200年的太阳活动情况并确认了太阳在活跃和安静时期过渡的方式 。
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他们的观察结果精确地显示了太阳活动开始和结束的时间 。
“科学家们用一生的时间尝试读懂自然这本书 。 有时候我们创造了一种新的方法去转换得到的数据 ， 然后那些看起来混乱且复杂的事物突然就变得简洁而又美丽 ， ”这项研究的领导者 ， 沃里克大学聚变 ， 太空和天体物理学中心的桑德拉·查普曼这样说道 。 “像我们太阳钟这个例子 ， 它清楚地显示了”开“和”关“的时间 ， 首次划定了空间天气活跃和平静的时间间隔 。 ”
太阳钟能被用来预测在太阳活动峰值这段时期里极端太空天气可能发生的时间 。
“如果你有一个对太空天气很敏感的系统 ， 你需要知道极端太空天气发生的可能性和其他能让系统在短时间内变得很脆弱的太阳活动 ， 在太阳活动还不活跃的时期知晓这些信息我们便能够对系统进行维护 。 ”
相关知识
太阳 ， 或称日 ， 是太阳系中心的恒星 ， 它几乎是热等离子体与磁场交织著的一个理想球体 。 其直径大约是1,392,000公里 ， 相当于地球直径的109倍；质量大约是2×103?千克 ， 约占太阳系总质量的99.86% ， 同时也是27,173,913.04347826倍的月球质量 。

作者: inverse
FY: 硬币
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