连接太阳和地球的磁脉

太阳是距我们最近的一颗恒星。除了可见光以外。长期以来,科学家们相信,在地球和太阳之间还一定有着某种联系。观测发现,太阳每时每刻往外喷射着高速带电微粒流——也称为等离子体流,人们已习惯地称其为“太阳风”。它有时伴随着日冕物质抛射十分强劲。产生名副其实的“太阳风暴”。当太阳风暴袭击地球时,幸亏有地球磁层作为天然防线,人们才得以安然无恙。     

对一个太阳风暴及其行星际和地磁效应的研究

对一个爆发于2014年1月7日的太阳风暴进行了研究,通过对太阳活动的多波段遥感观测—来自于太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)以及太阳和日球天文台(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO),分析了耀斑和日冕物质抛射(coronal mass ejection,CME)的爆发过程.通过地球同步轨道环境业务卫星(Geostationary Operational Environmental Satellites,GOES)对高能质子以及日地L1点的元素高级成分探测器(Advanced Composition Explorer,ACE)对当地等离子体环境的就位观测,分析了伴随太阳风暴的太阳高能粒子(solar energetic particle,SEP)事件和行星际CME(ICME)及其驱动的激波.通过地面磁场数据分析了该太阳风暴对地磁场的影响.研究结果表明:(1)耀斑脉冲相的开始时刻和CME在日面上的抛射在时序上一致.(2)高能质子主要源于CME驱动的激波加速,并非源于耀斑磁重联过程.质子的释放发生在CME传播到7.7个太阳半径的高度的时刻.(3)穿过近地空间的行星际激波鞘层的厚度和ICME本身的厚度分别为0.22 au和0.26 au.(4)行星际激波和ICME引起了多次地磁亚暴和极光,但没有产生明显的地磁暴.原因在于ICME没有包含一个规则的磁云结构或明显的南向磁场分量.     

高能粒子流对地震活动的可能调制

把地球作为一个开放系统，本文分析了不同地域范围的地震活动和太阳活动的关系，发现不同地域的地震活动也存在着一个大约１１年的周期，这个周期可能与太阳活动的１１年左右周期有关，但地震周期的峰值对应于太阳活动的下降段。它们的关系是负相关关系。本文进一步着重分析了地震活动与高速太阳风粒子流和宇宙线高能粒子流的关系，发现它们之间存在着一个信度水平很高的正相关。这样，我们可以推测太阳活动可能是通过调制到达地球的高能粒子流进而调制地震活动的。     

太阳活动预报与服务

我们都知道,20世纪是科学技术迅猛发展的一个世纪。特别是空间、航天技术和无线通讯技术很惹人瞩目。 随着航天技术和无线通讯技术的发展,人们意识到,空间环境状态的变化影响、制约着这些技术的实验和实施。因而,了解和认识空间环境就显得越来越重要。而空间环境扰动的驱使源是太阳。太阳的X射线爆发会引起地球电离层突然骚扰,因而影响甚至中断短波无线电通讯,而且对长波通讯也有影响;太阳大耀斑发射的强高能带电粒子流到达地球附近,会引起近地空间(卫星轨道附近)的强烈扰动,威胁人造卫星,卫星     

高能粒子流对地震活动的可能调制

把地球作为一个开放系统，本文分析了不同地域范围的地震活动和太阳活动的关系，发现不同地域的地震活动也存在着一个大约１１年的周期，这个周期可能与太阳活动的１１年左右周期有关，但地震周期的峰值对应于太阳活动的下降段。它们的关系是负相关关系，本文进一步着重分析了地震活动与高速太阳风粒子流和宇宙线高能粒子流的关系，发现它们之间存在着一信信度水平很高的正相关，这样，我们可以推测太阳活动可能是通过调制到达地球的     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子,高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论,揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系,认识到耀斑的热区和冷区。在阳和日球磁场以观测发展了磁流体动力学理论。     

甚高能γ天文学简介

介绍了天体物理过程中的甚高能γ射线(TeV能段)的发射机制、探测方法和甚高能,γ射线天文学对于宇宙线和天体物理学研究的意义.还简要概述了国内外的甚高能,γ天文学探测实验以及所取得的物理成果.     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子、高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论、揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系, 认识到耀斑的热区和冷区。太阳和日球磁场观测发展了磁流体动力学理论     

高能中微子和极高能宇宙线起源天体的理论研究

极高能宇宙线一般指来自地外的能量高于1018电子伏特(eV)的高能质子与原子核,其起源的研究一直是高能天体物理和粒子天体物理领域的热点问题.近年随着一些大型探测器(如Pierre Auger天文台)的运行,极高能宇宙线的研究取得很大进展.然而由于极高能宇宙线事例相对较少及其在从源到地球传播过程中的复杂性(如与宇宙微波背景辐射以及磁场的作用),需要通过观测这些宇宙线在强子反应中产生的次级粒子(如中微子)来获得其起源的额外信息.最近,位于南极的IceCube中微子天文台探测到了54个能量分布在60TeV{3PeV内的中微子事例,开启了高能中微子天文学的新时代.在本文中,我们研究了高能中微子、极高能宇宙线的天体物理起源以及它们之间可能的联系.     

甚高能γ射线的地面观测设备和分析方法

甚高能γ射线(E≥100 GeV)是全波段天文学的重要组成部分,是研究宇宙射线高能粒子的重要窗口.由于甚高能γ射线光子本身携带着重要的物理信息,对它进行研究将极大地拓展人们对宇宙演化、宇宙高能粒子、高能粒子源、高能粒子产生机制、产生环境和发射区几何形状、高能粒子之间以及高能粒子与星际介质间相互作用的认识.随着大有效面积、宽视场、较低能量阈值、较高角分辨率切仑柯夫望远镜的问世,甚高能γ射线天文学的研究取得了极大的成功,目前发现的甚高能γ射线源已经超过90个,证认了一些甚高能γ射线源的类型,包括活动星系核(AGNs)、Wolf-Rayet星、巨型分子云(GMcs)、壳层超新星遗迹(SNRs)、脉冲星风星云(PWNe)、双星系统等.介绍了甚高能γ射线的地面观测设备,并对分析方法进行评述.     

空间天气纵横谈——预防新一轮太阳风暴袭地球

美国科学家警告2012年地球可能遭遇百年未遇的“超级太阳风暴” 据新闻媒体最近报道,格林尼治时间2011年3月9日23点23分（北京时间3月10日7点23分）,太阳表面再次发生一次强耀斑爆发。在地球轨道运行的卫星测量结果显示,这是一次X1．5级的爆发事件。爆发位置位于太阳黑子1166群。     

太阳的立体观测

美国国家科学院最近在一份特别报告中警告称,2012年太阳将进入新一轮活跃期,2012年9月,地球可能将面临一场“超级太阳风暴”的袭击,一旦这种情况发生,到时地球上的许多地方都将看到以前只有在南北极才能看到的明亮极光。     

脉冲星的辐射机理

脉冲星辐射特性和我们熟知的热辐射绝然不同,属于非热辐射。辐射区很小,辐射光度与太阳的光度差不多,而辐射能密度要比太阳的能密度高出十几个数量级。脉冲星的射电辐射是幂律谱和高度线偏振,少数脉冲星还有光学、Ｘ射线和γ射线的脉冲辐射,而且也都是幂律谱。脉冲星的这种非热辐射是由高能带电粒子在磁场中作加速运动所产生的。脉冲星的高能带电粒子是怎样来的?非热辐射又是怎样产生的呢?脉冲星的磁层和光速圆柱脉冲星有没有大气层?地球有大气层,太阳也有大气层,中子星有没有大气层呢?发现脉冲星以前,人们曾推测中子星周围没有大气层存在。…     

2007天文大事盘点科技篇

高能宇宙线源头探明的确,2007年对于宇宙射线研究而言,是一个值得纪念的年份。宇宙射线指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流,主要成分是质子。从1938年法国物理学家皮埃尔·沃格尔发现高能宇宙射线以来,它们的起源就一直是未解的谜团。而今年重大天文发现的压轴之作:沃格尔宇宙射线天文台确定了宇宙线的来源,为神秘射线正本清源,打开了宇宙线天文学的大门。2007年11月8日,尚在建造中的美国沃格尔宇宙射线天文台(Auger Cosmic Ray Observatory)宣布了它的第一个重大发现:沃格尔国际研究小组在邻近星系的核心捕捉到了高能量     

太阳风暴袭击地球

10月28日太阳发生了一次强烈的耀斑爆发,耀班形成区域的面积超过地球面积的3倍,由此形成的地磁暴强度约为G-4级。与此同时,日冕物质从一个巨大的太阳黑子处抛射出来,产生的带电粒子流以大约750万千     

新闻速递

天文学家们长期以来一直在寻找银河系中央超大质量黑洞Sgr A＊会射出高能粒子喷流的证据。之前使用不同望远镜的观测研究都表明这一喷流确实存在,但对于该喷流的指向却往往有着互相矛盾的结论。现在美国宇航局钱德拉X射线天文台和甚大阵射电望远镜终于给出了明确的结果。     

高能粒子和潮汐可能影响地外生命

2016年,行星科学家发现恒星TRAPPIST-1拥有7颗地球大小的岩石行星,其中3颗位于宜居带中。最近,费德里科·弗拉切蒂(Federico Fraschetti)和来自哈佛大学史密森天体物理中心(Harvard & Smithsonian)的研究团队首次计算出高能粒子撞击行星的强度.     

太空气象时代就要到来

影片对“太阳风暴”的过度渲染 最近一段时期,末日灾难影片连连引发世人恐慌,例如有将来人类因气候变暖而“被冻死”的影片《后天》：还有《2012》影片中,几乎集中了电影史上所有灾难：洪水、地震、海啸、飓风、岩浆……大量体现人类文明的标志性建筑物像豆腐一样被自然的巨大力量碾碎,几乎是能想象到的人类灾难的极限;也有因超强太阳风暴袭击地球,许多人被“烧死”,如好莱坞影片《先知》。     

日冕物质抛射研究进展

作为一种大尺度的太阳高能活动现象，日冕物质抛射（ＣＭＥ）的发现令人瞩目，其强烈的行星际和地球物理效应更引起了天文、空间和地球物理学家的共同关注。在本文中介绍了自ＣＭＥ发现以来的２２年中观测和研究所取得的进展，以及它给太阳物理学带来的影响，并分析了研究工作所面临的困难和障碍，展望了ＣＭＥ研究的前景。     

太阳活动对环境和人体的影响

“万物生长靠太阳”这句话说明了太阳对地球上一切生命的重要性。但是,太阳活动特别是太阳风暴也会影响甚至破坏地球环境,并对人体造成一定的危害。例如,它会对现代尖端技术的试验和实施进行“捣乱”,会使航天器的控制系统和传感器失灵,会对高纬地区飞行的旅客和乘务人员构成辐射威胁。不少学者的统计和研究结果认为,地球上的自然灾害、人类的某些流行疾病也受太阳活动的影响。椐国际天文机构预测,2000年是第23太阳周的高峰年,我国中科院紫金山天文台太阳射电组的专家证实,从2000年3月起,太阳活动已进入新一轮的“极大年”,它对人类的影响可…