새로운 연구는 우주에서 온 입자가 어떻게 지구의 대기로 조심스럽게 보내져 오로라를 생성하고 이 놀라운 자연 현상이 생성되는 방식에서 누락된 부분을 채울 수 있는지 확인합니다. Terry Zaperach/NASA, CC BY-SA
2022년 태양주기 25주기가 스타일있게 시작됩니다. 우리 태양은 주기적인 활동을 하며, 활동이 활발해지면 북극광(남극광)을 더 많이 볼 수 있습니다. 이것이 이번 겨울에 일어나고 있는 일입니다.
태양은 햇빛을 방출할 뿐만 아니라 하전 입자와 자기장으로 구성된 팽창하는 대기를 가지고 있습니다. 이 고속 태양풍은 지구 위로 불지만 지구에는 자체 자기장이 있으며(극이 지리적으로 북쪽과 남쪽으로 대략 정렬된 큰 막대 자석을 상상해 보세요) 이것은 태양풍을 편향시킬 수 있습니다. 이 자기 장벽은 "막대 자석"의 극에서 가장 약하므로 우리는 고위도에서 오로라를 보는 경향이 있습니다. 우주 기상 폭풍이 클수록 더 깊은 하전 입자가 지구의 자기장을 관통할 수 있으므로 강렬한 사건이 발생하는 동안 북극광이 저위도에서 보인다.
2022년에 우리는 영국 전역에서 평소보다 더 많은 곳에서 하늘의 자연광 디스플레이인 멋진 오로라 디스플레이를 보았습니다. 그만큼 영국 기상청 는 29월 1일 태양을 떠나 XNUMX월 XNUMX일 밤 지구에 도착한 코로나 질량 방출(에너지를 띤 하전 입자와 자기장의 갑작스러운 방출)을 추적하고 있으므로 XNUMX월 초 스코틀랜드 북부에서 멋진 오로라 현상을 볼 수 있습니다.
올 겨울 영국 북부에서도 북극광이 관측되고 있는데, 이는 태양 활동이 증가하고 있다는 신호입니다.
왜 이런 일이 지금 일어나고 있습니까?
태양 플레어는 태양 표면에서 분출하며, 이는 다음과 같이 바깥쪽으로 확장됩니다. 코로나 질량 방출 그 전하를 띤 입자와 자기장 모두에서 에너지를 운반. 코로나 질량 방출이 지구와 충돌하면 지구 자기장과 상호 작용하여 지자기 폭풍을 일으킵니다.
지구는 대략 쌍극자 자기장을 가지고 있으며 꼬리는 태양풍에 의해 뻗어 있고 극은 지리적인 북극과 남극에 가깝습니다. 하전 입자가 지구 대기에 도달하기 위해 이동할 수 있는 곳은 이러한 고위도입니다. 더 쉽게.
하전된 입자는 상층 대기(전리층)에 충돌하여 빛나게 하여 아름다운 디스플레이를 만들고, 북극광 또는 북극광. 이것은 단지 아름다운 디스플레이가 아니라 이러한 극한 우주 기상 현상은 전원 공급 장치, 항공, 위성 및 무선 통신에서 광범위한 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다.
우주 날씨
이는 전력망에 원치 않는 전류를 유도하여 손상을 일으키고 극단적인 경우 정전을 일으킬 수 있습니다. 또한 전리층은 교란되어 통신에 영향을 미치고 우주에서는 하전 입자 환경이 더 활성화되어 위성을 손상시킬 수 있습니다.
태양은 활동 주기를 가지고 있으며 활동적인 해에는 태양 플레어와 코로나 질량 방출이 빈번하지만 조용한 해에는 거의 발생하지 않습니다. 태양 주기는 평균적으로 약 11년이지만 실제로 기간과 활동 수준 모두에서 다양합니다. 태양 플레어의 발생 가능성과 관련된 태양 표면의 어두운 부분인 흑점을 계산하여 태양 활동 수준을 추적하는 것이 가능합니다. 지난 몇 년은 활동량이 적었고 태양 흑점 수의 최소값인 태양 극소기가 2019년 말에 관찰되었습니다.
태양시계. 채프먼 외, 지구 물리학 연구 서신(2020), 저자 제공
매일 보이는 흑점의 수가 꾸준히 증가함에 따라 우리는 이제 새로운 태양 활동 주기의 상승 단계에 있습니다. 또한 태양 플레어 활동이 증가하는 것을 볼 수 있습니다.. X선 방출로 측정되는 태양 플레어에는 세 가지 범주가 있습니다. X급 플레어 크다; 그들은 방아쇠를 당길 수 있는 주요 사건 대륙 규모의 무선 정전 및 도시 전체의 정전. M급 플레어는 중간 크기입니다. 그들은 지구의 극지방에 영향을 미치는 짧은 무선 정전을 일으킬 수 있습니다. C급 플레어는 작으며 지구에서 눈에 띄는 결과는 거의 없습니다.
9월 12일, M급 태양 플레어가 폭발하여 XNUMX월 XNUMX일 지구를 강타한 코로나 질량 분출을 보내 적당한 지자기 폭풍을 일으켰습니다. 켜짐 11 월 3 및 4, 우리는 2017년 XNUMX월 이후 지구를 강타한 가장 강력한 지자기 폭풍을 보았습니다.
각 태양 주기는 지속 시간과 활동 수준 모두에서 고유하기 때문에 새로운 태양 주기의 다음 단계가 얼마나 활동적일지 예측하기 어렵습니다. 최근 연구에서는 이 불규칙한 주기를 시간에 따라 매핑했습니다. 균일한 태양 주기 시계, 위의 그래픽에 표시됩니다.
우리는 태양 시계에서 다시 읽어 우리가 태양 주기에 있는 위치(또는 시간)를 확인하고 관광객을 도울 수 있습니다. 계획을 세우다 북극광을 보기 위해 북유럽 휴가를 보내는 동안 이 그래픽은 조용한 우주 날씨 기간 동안 중요한 유지 관리 일정을 잡아야 하는 전력망 운영자에게도 도움이 될 수 있습니다.
저자에 관하여
산드라 C 채프먼, 융합, 우주 및 천체 물리학 센터 소장, 워릭 대학
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