太阳辐射受什么影响 太阳辐射对地球人类的不利影响
太阳辐射受什么影响
今日重点为您介绍太阳辐射对地球人类的不利影响和太阳辐射受什么影响的相关知识,继续往下看吧!
要想搞清楚太阳系边缘辐射的强弱,首先要搞清楚什么是辐射。当我们提及辐射的时候,它通常分两种:电磁波辐射与粒子辐射。
电磁辐射
电磁波辐射又被称为光辐射,它是各种不同频率与不同波长光的总称,γ射线、x射线和紫外光的频率高、波长短,我们看不见它们;红外线、微波和无线电波的频率低、波长长,我们也看不见它们。人肉眼可见的光电磁波辐射的频率范围大约为4.2×10¹⁴~7.8×10¹⁴Hz,波长大约在380~780nm之间,我们称其为可见光。
γ射线、x射线和紫外光辐射由于其频率高,穿透力强,对人体是有害的。当强烈的γ射线和x射线照射人体时会有致命影响。
(电磁波辐射光谱图,可见光只占其中极少部分)
空间不空
我们能看到遥远的星光,夜空看起来透明、没有任何东西,所以我们称之为真空。其实太空中并非空无一物,它实际上充斥着许高能量的波(场)和粒子。
太阳不仅时刻发出电磁波辐射,它还向四周抛射大量带电粒子。太阳发出的带电粒子流被称为太阳风,它吹过所有行星,一直到达冥王星的距离的三倍远的地方,直到被星际介质阻挡。这在太阳系周围形成一个巨大的气泡,称为日光层。
(日光层阻挡银河系宇宙射线,蓝色气泡为太阳风激波边界,其中心是太阳系)
带电粒子流除了有大量的电子,还有许多高能量的质子(氢原子核)。 这些高能粒子以极高的速度飞行,有些在不到一个小时的时间内就能到达1.5亿公里外的地球(光大约需要8分多钟)。
太阳的高能粒子来自于太阳大气的日冕物质抛射与耀斑爆发。日冕和太阳风的平均温度约为1000000-2000000K(开尔文);在最热的地区,它们的温度将高达8000000-20000000K。
如此高温将原子电离,使之成为高温等离子体,同时在太阳表层形成强大磁场。由高温等离子体构成的太阳大气以极快速度流动,其产生的湍流也使磁场变幻莫测。
当强磁场穿过太阳黑子并与日冕相连接时,耀斑就由电晕中存储的磁能的突然(几分钟到几十分钟的时间尺度)释放出来。耀斑产生的电磁辐射覆盖了从伽马射线到长波的整个电磁波谱,同时将太阳大气中的质子和电子流也一并射向太空。
(太阳耀斑爆发与日冕物质喷射)
太阳系的边缘有什么?
太阳系的边缘就是日光层的边界,这也是太阳影响力的边界。日光层的“气泡”不断被来自太阳的等离子体(太阳风) “充气” 。
日光层的边界并非固定不变,它的大小形状随着太阳风以及星际介质的强度变化而变化。在日光层边界,正常情况下一个乒乓球大小的区域内会有约90个高能粒子穿过,而当太阳耀斑爆发时,将会有1000个粒子穿过每一个乒乓球大小的空间,由此可见其粒子密度还是很大的。
太阳风阻挡了银河系的高能宇宙射线(GCR)向太阳系内部的渗透,但它仅能阻止一部分辐射,因为宇宙射线的能量实在是太强大了,太阳风根本不可能完全阻挡它。
银河宇宙射线由高能质子(占85%)、氦核(14%)和少量高能原子核(HZE离子)组成。与太阳风的质子和极少量氦核不同,HZE离子属于重原子离子,包括碳、氧、镁、硅和铁等,这些高能粒子产生于银河系深处超新星的爆发,它们以接近光速的速度在星际间穿行。