科研团队揭示太阳超级耀斑辐射扰动地球空间

记者3月23日从山东大学获悉，围绕太阳耀斑对地球空间效应研究，中美两国的科研人员近期取得新成果——太阳耀斑可影响到包含广袤地球磁层在内的整个地球空间。相关成果已于近日发表在国际学术期刊《自然·物理学》上。

这一成果，由山东大学“太阳爆发及其对行星空间环境的影响”攀登团队与美国国家大气研究中心、中科院地质地球所、美国达特茅斯学院等国际团队共同取得。山东大学刘晶教授为论文第一作者和通讯作者。

刘晶介绍，耀斑是太阳大气上局部区域最剧烈的爆发现象，短时间内爆发大量能量，导致几乎全波段电磁辐射如X射线、极紫外辐射等突然增强。太阳耀斑强度最高为X级。2017年9月，太阳在几小时内先后爆发X2.2级和X9.3级耀斑，导致地球朝向太阳一侧高频无线电通信近乎瘫痪1个小时。

“高频无线电通信受到干扰，是因为耀斑爆发时太阳辐射电离显著增强，引起突发电离层扰动。”刘晶说，科研团队经比对与模拟，发现耀斑还影响到距地面更远的磁层。突然增强的太阳辐射通量，减弱了“太阳风-磁层-电离层”能量耦合效率，削弱了太阳风和磁层向地球高空大气的能量注入。

研究团队进一步研究显示，耀斑导致地球极区的电离层电导率产生剧烈变化，使得磁层等离子体对流被重新分布，极区电离层的高能粒子沉降和电场都受到影响。可见，耀斑所产生的电离层效应可通过电动力学耦合扩展并影响整个地球空间，而不止局限于先前认为的高层大气区域。