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如果阿波罗计划的宇航员在1972年8月初进行登月壮举，他们就会感到严重的身体不适，重则可能会丧命，因为这期间，太阳上发生了一次巨大的带电粒子爆发，如果此时宇航员在月球上，就会患上严重的放射性疾病，受到的辐射剂量大约为400雷姆，相当于医院X光*的5万倍。这种爆发称为日冕物质抛射（CME）。所幸的是，那次日冕物质抛射发生在阿波罗16号和17号登月之间，所以宇航员没有受到伤害。 日冕物质抛射将数十亿吨的带电粒子喷入太空，其威力相当于几百万颗原子弹。太空中宇航员的身体健康会受到严重威胁。这张图片是日冕和太阳风层卫星（SOHO）在2000年2月27号拍摄到的一次日冕物质抛射。感谢SOHO团队/ESA/NASA供图 然而美国宇航局要想派宇航员重返月球，进而登上火星，就必须对太阳爆发导致的健康问题给予足够的重视。日冕物质抛射能够将数十亿吨的带电粒子以每秒几百公里的速度抛入太空。在地球磁层的作用下，到达地球的带电粒子大部分被带到了两极地区，不会对人们构成危害，反倒形成了美丽的极光。而位于大气层和磁层之外的宇航员则会暴露在这种危险的辐射之下。但是人们不知道CME会在何时爆发，这就令问题变得十分棘手。 伯克利加州大学的珍妮特·卢曼（Janet Luhmann）说：“目前还没有预测CME的模型。虽然已经有模型描述日冕的爆发机制，但是CME的模拟仍然停留在物理草图阶段。”她的工作是应用模型对空间天气进行模拟。 上图所示的是11年周期之内日冕在软X射线波段的结构变化。太阳活动极大年里，日冕很活跃，看起来非常明亮（前面左右两边），而在极小年里则几乎见不到（后排）。但是要预测一周或者一月之内的变化则要难得多。感谢洛克希德·马丁太阳及天体物理实验室/“阳光”卫星团队/基特峰国立太阳天文台供图 现在，美国圣迭哥国际科学应用公司的佐然·麦琪（Zoran Mikic）领导的一个小组建立了一个模型，可以精确地预测太阳炽热的外层大气——日冕的行为。6月26日，麦琪及其同事们在美国天文协会太阳物理分会举办的会议上报告说，他们的模型对3月29号日全食期间的日冕结构做出了准确的预测。尽管仍旧未能预测CME，但是研究人员认为这是一个良好的开端。 珍妮特·卢曼评论说：“这是一个真正的突破。据我所知，还没有别的哪种模型真实性能达到这种程度。从现在开始，我们能够更加精确地描述日冕，而这正是我们今后进一步模拟CME所需要的。” 目前来看，太阳黑子是预测CME爆发的最好线索。在黑子处，磁力线被束缚住了，好比绳子打了个结，因此颜色比周围区域黯淡。当磁力线突然改变形状的时候，原本被束缚住的日冕气体就会突然释放出来，形成CME爆发。但是有些时候，暗条先是抬起发亮而后又回落到日冕里，日冕物质抛射会出人意料的从非黑子区域附近爆发出来。 几十年来，研究人员一直在试图建立日冕模型，但是目前还没有哪种模型能够给出能量是如何在太阳大气中转移的。利用新模型科学家们可以绘制出压力和密度的变化图，预测日冕的大尺度磁场结构。有了这些变化图，就等于朝着预测磁力线的行为和CME发生的时机迈出了第一步。 研究人员有史以来第一次能够模拟日冕的结构，并用2006年3月29日发生的那次日全食检验了他们的模型。照片由安东尼·阿约马米提斯（Anthony Ayiomamitis）拍摄 国际日球物理年秘书处的执行主任、美国宇航局戈达德太空飞行中心的约瑟夫·戴维拉（Joseph Davila）表示：“只有知道了日冕背景，才能作出准确的空间天气预报。麦琪的模型朝着这个目标迈出了一大步。”
发布时间：2007-1-12 16:19:57
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