【簡介:】卡林頓是英國人,他是一位天文愛好者。
19世紀,英國有一位叫卡林頓的天文愛好者。他很有錢,在倫敦附近造了一幢房子,里面建有一間天文觀測室。他就在這間自己的天文觀測室里日復
卡林頓是英國人,他是一位天文愛好者。
19世紀,英國有一位叫卡林頓的天文愛好者。他很有錢,在倫敦附近造了一幢房子,里面建有一間天文觀測室。他就在這間自己的天文觀測室里日復一日地觀測太陽,描繪著太陽表面的黑子。他把太陽的像投影在一塊屏幕上,小心翼翼地把所看到的情況描繪下來。
卡林頓決心通過觀測太陽黑子,確定出準確的太陽自轉周期。功夫不負有心人,他終于發(fā)現(xiàn),太陽黑子沿日面移動一周的時間因緯度不同而各不相同。在太陽赤道上黑子大約只要25天便在日面上轉一周,而在日面緯度45度處的黑子則需要27天半才在日面上轉一周??诸D的發(fā)現(xiàn),徹底否定了當時有的天文學家提出的太陽是個固體球的理論,說明了太陽是個氣體球。
卡林頓通過自己的觀測,追蹤太陽黑子在整個為期11年的活動周期里的變化,看著它們變得越來越多而進入極大期,然后又逐漸消失而進入極小期。在此過程中,他發(fā)現(xiàn),隨著這一活動的周期變化,不但黑子的數(shù)量發(fā)生變化,而且分布的位置會向太陽的赤道移動。每當一個太陽活動周期開始時,最先出現(xiàn)的黑子總是在離赤道較遠處,平均緯度為35度;然后黑子出現(xiàn)的位置漸漸靠近太陽赤道,在緯度10度到25度之間頻繁出現(xiàn);最后,當這個活動周期臨近結束時,所有的黑子都集中到南、北緯約5度處。
1859年9月1日,早晨,卡林頓觀測太陽黑子時,發(fā)現(xiàn)太陽北側的一個大黑子群內突然出現(xiàn)了兩道極其明亮的白光,在一大群黑子附近正在形成一對明亮的月牙形的東西。他從來沒有看到過像這樣的東西。他很興奮,沖出觀測室,想找個人來證明他的發(fā)現(xiàn)。可是,樓里空無一人,而當他急忙回到望遠鏡旁時,吃驚地發(fā)覺剛才所看到的東西已經消失。
卡林頓向英國皇家天文學會報告:“我看到這次爆發(fā)非常迅速地增強。當時,我因為感到吃驚而有點慌亂,急忙跑出去想叫一個人為我的這一發(fā)現(xiàn)見證。過了不到60秒鐘我又跑回來了,卻窘住了,原先看到的爆發(fā)現(xiàn)象已經大為改觀,變得很微弱了。此后,僅過了很短的一段時間,最后的痕跡也消失了?!?/p>
幸好,另一位英國天文學家霍奇森也看到了這次太陽爆發(fā),并向英國皇家天文學會報告了他的觀測結果。不過,人們還是把發(fā)現(xiàn)的榮譽給了卡林頓,稱這次事件為“卡林頓事件”。當時,卡林頓以為自己碰巧看到了一顆大隕石落在太陽上。在此之后,天文學家發(fā)現(xiàn),太陽上不時會出現(xiàn)這類事件,只是強度不如卡林頓事件。天文學家把這類事件稱為太陽耀斑。1899年,美國天文學家海爾發(fā)明了一種“太陽單色照相儀”,能夠用來觀測太陽發(fā)出的某一種波長的單色光。依靠這種儀器,天文學家查明,太陽的閃光和隕石毫不相干,那不過是太陽上熾熱的氫發(fā)生了短暫而劇烈的爆炸而已,其威力相當于同時引爆了數(shù)百萬顆氫彈。
威力
就在卡林頓第一次觀測到太陽耀斑爆發(fā)后的幾分鐘內,英國格林尼治天文臺和基烏天文臺都測量到了地磁場強度的劇烈變動。然后,在17個半小時以后,地磁儀的指針因超強的地磁強度而跳出了刻度范圍。差不多同時,各地電報局電報機的操作員報告說他們的機器在閃火花,甚至電線也被熔化了。而且,在這天夜里,天空中五顏六色的北極光一直向南彌漫到古巴和夏威夷。
卡林頓幾乎肯定地認為這些事件都與他發(fā)現(xiàn)的耀斑爆發(fā)有關。但是,在那個時代科學家不愿意輕易做出結論??诸D就此感嘆:“一燕不成夏”。后來更多耀斑爆發(fā)事件的觀測事實證明了卡林頓是正確的。如今,我們知道,太陽耀斑爆發(fā)引起的太陽風暴,是一種從太陽大氣上層爆發(fā)出來的太空風暴,大量的帶電粒子以極高的速度吹向太陽系空間。如果太陽風暴恰好朝著地球吹來,在到達地球附近空間時,就會在地球上造成一系列事件。
在卡林頓發(fā)現(xiàn)太陽耀斑爆發(fā)后幾分鐘內發(fā)生的地磁擾動,是一些以接近光速運動的高能粒子激波到達地球時引起的。隨后的電報機閃火花,著火和出現(xiàn)極光,則是由較慢運動的粒子觸發(fā)的,這些粒子攜帶著這次太陽風暴釋放的大部分能量。這后一股粒子到達地球的快慢標志著它們被拋離太陽時所具有的能量。通常,一次耀斑爆發(fā)之后,粒子到達地球的時間大約是30小時??诸D事件是迄今記錄到的第二快的太陽風暴事件,粒子到達地球的時間只有17個半小時。最快的是1972年8月的一次太陽風暴,粒子到達地球的時間僅花了14個半小時。
卡林頓事件是一次超強事件。類似的超強事件在歷史上曾經出現(xiàn)過多次,例如1989年3月的那次太陽風暴曾經造成加拿大魁北克省整個配電網故障,而2003年10月30日特大的太陽風暴曾使兩顆衛(wèi)星失靈,造成全世界通信和電網中斷。然而,研究人員認為,卡林頓事件的強度超過了上述兩次事件,是有記錄以來地球所經歷過的最強的太陽風暴。