你认识的台风仅仅如此吗?( 二 )


你认识的台风仅仅如此吗?
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太空台风艺术图|图源山东大学 , 张清和教授团队
太空台风与地球台风有一些共同点 , 但也有许多不同之处 。 太空台风的形状就像一个漏斗 , 它有着和地球台风相似的“眼睛”、“逆时针旋转的手臂” , 还都有“降水”环节 。 但不同于地球台风是向地面降水降雨 , 太空“降雨”是向地球高层大气传输高能粒子——极光 。
你认识的台风仅仅如此吗?
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你认识的台风仅仅如此吗?】绚丽多彩的极光
不过太空台风与地球台风形成的原因却是完全不同的 。 低层大气的台风现象源于下方的驱动(热带海洋上方潮湿空气上升造成的潜热通量) , “太空台风”则源于极端平静的行星际条件下太阳风与磁层的相互作用 , 它可能是宇宙中有等离子体和固有磁场的星体的普遍现象 。
你认识的台风仅仅如此吗?
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地球北极地区太空台风原理图|改自参考文献[3]
研究人员还通过进一步观测与模拟对比分析 , 揭示了“太空台风”的形成机制 。 在长时间极端平静期内 , 发生在地球高纬度的磁层与太阳风相互作用及演化 , 促使在北极磁极点上方的电离层与磁层形成了一个巨大的顺时针旋转的漏斗形磁螺旋结构 。 这个结构形成了太阳风带电粒子直接进入地球中高层大气、地球带电粒子逃逸至磁层的通道 , 极大提升了太阳风-磁层能量的耦合效率 。
太空台风虽然不会像地球台风那样直接作用于地面 , 但却会影响现有的空间天气条件 。 比如会损坏任何穿越其路径的卫星和火箭 , 因为太空台风出现时往往伴随着高能电子的沉降 , 这些电子会对大气层起到加热作用 , 造成大气层局部膨胀、密度升高 。 卫星、火箭在途经相应区域时 , 其运行轨道也会随之“变形” 。
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空间碎片环境变化|图源NASA
更为危险的是 , 太空中悬浮着一些空间碎片 , 这对于人造卫星来说是一个潜在的隐患 。 国际上通过编号来监测其运行 , 但如果碰上太空台风 , 轨道发生变化 , 监测也会失灵 , 还会给相关航线的飞机乘客带来较大辐射剂量 。
图源相关网络
参考文献
1.维基百科 , 飓风
2.http://www.xinhuanet.com/tech/2021-03/04/c_1127169434.htm , 新华网 , 太空台风是如何被我国科学家首次发现的
3.Zhang,QH.,Zhang,YL.,Wang,C.etal.AspacehurricaneovertheEarth’spolarionosphere.NatCommun12,1207(2021).https://doi.org/10.1038/s41467-021-21459-y
编辑:杨翔棹
美编:ZYN
校对:覃华清、江淑敏