地球周围有个无形盾在保护我们,不是臭氧层
地球是人类的家园,也是人类的母亲,它在运用各种手段保护生命。比如,人类所以能在上百万年的时间里安然发展到今天,必须对臭氧层表示感谢,因为臭氧层担任了拦截过量紫外线的职责,它是地球的一个盾牌,专拦紫外线。但地球还有个无形盾——地球磁场,它担当了拦截太阳风的重任。如果没有这两种防护盾的保护,阳光和太阳风都会变成生命杀手。
这里单讲下地球磁场。地球磁层位于距大气层顶600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。
由于太阳风中的气团成分主要是带电等离子体,并以极快的速度从太阳表面闯入太空,这种高温高速低密度的粒子流主要成分是电离氢和电离氦,是一种等离子体,所以它有磁场。二者相遇时,太阳风磁场会对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层。我们一直被地球无形盾保护,但还没遇到太阳发威的时候在太阳风磁场的压缩下,地球磁力线会向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,这就是磁尾。在赤道附近,有一个特殊地球磁场 的界面,在界面两边,磁力线突然改变了方向,向着两极去了,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。
当太阳表面活动剧烈时,吹向地球的高能粒子会增多,并且快速地沿磁力线向地球极区沉降,于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘,遇到地球磁场后便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面,这样就有效地防止了太阳风粒子流袭击地表附近的各种生命体。
但地球磁场能完全防护各种级别的太阳风吗?不是的!特别强的太阳风还是能影响到地球,2005年1月20日下午3点左右,太阳发生一次X7.9级的太阳风暴,虽然此次风暴还不算大,但受此次太阳风暴的影响,我国境内通信、广播、测量等系统的短波无线电信号立即遭受强烈的电离层吸收而中断,其中北京地区信号中断一个多小时。
另外,太阳风暴对地球的另一个重要影响是会导致磁暴的发生,从而对人类的供电系统产生影响。1989年3月13日,在太阳活动22周峰年期间的强磁暴曾使加拿大魁北克的电网受到严重冲击,致使魁北克地区供电系统瘫痪,600多万人在无电的冬天度过了9个小时;不仅如此,这次强磁暴同时还烧毁了美国新泽西州一座核电站的巨型变电器,另外还有大量输电线路、变压器、静止补偿器等电网设备跳闸或损坏。
这是因为在大规模的太阳风暴爆发之后,有一部分太阳风能突破磁层进入地球大气层,这些带电粒子会到处游荡,进而破坏一些东西。据美国航天局的观察,在2012年7月23日,有一场超级太阳风暴差点“命中”地球,其威力“足以把现代文明打回18世纪”,这是过去150多年里威力最大的一次太阳风暴。“如果它命中地球的话,我们可能现在还在收拾残局”,研究人员说:“这场太阳风暴只要提早一周发生,地球可能就被击中了。”幸运的是,那场太阳风暴只是从地球轨道上穿过,只击中了美国航天局一颗太阳观测卫星。












