[分享] 7月号的《国家地理》中文版——火爆太阳！

meteorobs

有非常精彩的太阳图片！
这期还赠送大型太阳海报！
非常值得收藏！
天津的同好赶快行动，这里的杂志已经上市了！
:eek:

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撰文／寇特‧沙普利

太陽的光與熱孕育了地球上的一切生命，但是當它掀起的風暴襲向地球時，也可能對我們的現代科技設備造成重創。拜先進的望遠鏡與人造衛星之賜，科學家已經解開關於太陽的某些謎團，然而種種美麗狂爆的太陽活動，依然屬於一個極其神祕詭譎的領域。

压题图如下：

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它已持續燃燒了46億年，甚至在地球還沒出現、還沒開始沐浴在它的光輝裡之前，它就已經在燃燒了。然而一直到最近20年，科學家才真正開始了解太陽這個超級熱核反應爐。

以星系的大尺度來看，我們的太陽實在平凡無奇。沒錯，它確實大到可以輕鬆容納100萬顆地球。而且密度極高——我們今天所看到的陽光，其實在上一個冰期就已經從太陽的核心啟程，花了幾十萬年時間才擠到發光的「光球層」，之後再歷經耗時8分鐘、長達1億5000萬公里的宇宙之旅，才抵達我們的眼睛。

然而，太陽被歸類為極為平常的G型黃矮星。這類恆星僅僅在銀河系中就有數十億個。且到目前為止，它似乎都還十分穩定，十年來所釋出的能量變化不超過0.1%，而數百年來的差異也多不了多少。

但在整個宇宙中，除了地球之外對我們最具切身重要性的就是太陽了。它幾乎可以說是所有維持生命的能量來源，讓我們有天氣的變化，也掌控著氣候。當然，太陽也是我們與宇宙中產生能量與生成星體的作用之間最近的聯繫。

「太陽就是讓我們開啟天文物理學之謎的密碼，」夏莫說。他在帕馬島上以瑞典一米太陽望遠鏡進行觀測，不斷創下影像解析度的世界紀錄。「但我們還是無法完全解讀這密碼本身的奧祕。」

儘管四個世紀前，伽利略和其他學者就已經發現太陽表面有幾個會移動的黑點，但一直到今天，關於太陽的許多極為重要的問題仍然蒙著一層神祕的面紗。現在，科學家終於即將找到解答了；這要歸功於過去20年來，國際間對太陽研究的興趣驟升，電腦模擬技術也迭有進展，再加上地表和太空中有了新式高科技設備，使得我們現在可以偵測到從前太陽活動中分辨不清、甚至無法想像的細微現象。

「之前的研究只能算是太陽『皮膚學』，」夏莫說。「現在的才算是真正的天文物理學。」

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儘管太陽裡裡外外的所有現象幾乎都影響著地球，但有兩種爆發性的太陽活動對人類的衝擊最為嚴重。一是閃焰：太陽表面上方某一小塊區域的溫度突然竄升到幾千萬度，產生一波猛烈的輻射，可以造成通訊中斷、破壞人造衛星，理論上甚至可能讓正在進行太空漫步的太空人喪命。

另一現象則是「日冕物質噴發」（簡稱CME）。噴發過程中，數十億噸帶電粒子從光暈般的日冕爆發而出，速度達每小時幾百萬公里。當這些巨大的雲團撞上保護地球的磁層時，它們會破壞磁力線，並釋出高達數兆瓦的能量到地球的高層大氣。這可能會造成電線負載過重、導致大規模停電，或摧毀任何繞行地球的精密設備。

閃焰和日冕物質噴發通常一起出現，去年10月就曾發生一例。當時的閃焰為觀測紀錄上的第四大，接下來兩天之內，連續兩次日冕物質噴發衝擊地球。拜現代偵測儀器之賜，我們當時有足夠的警訊，來得及採取預防措施。當時地球的大氣充滿了帶電粒子，連南至地中海的地方都能看到北極光，但幾乎沒有什麼災情。相較之下，1989年那場猛烈的日冕物質噴發撞擊地球時，災情就嚴重多了：加拿大魁北克水力發電廠的電力網因而癱瘓，有700萬人無電可用，損失高達數百萬美元。

完整的故事，請見《國家地理雜誌》中文版



完美風暴

1991年秋天，兩股相衝突的高氣壓與低氣壓天氣系統在西大西洋相遇，形成一個極不尋常的猛烈風暴，國家氣象局稱之為「完美風暴」。這場風暴重創了整個北美東岸，也讓捕劍旗魚的「安德莉雅蓋爾號」漁船及其船員不幸罹難。即使這場風暴造成如此大的破壞，但地球上的天氣（就算是會釀成大災的天氣現象）對我們而言都堪稱熟悉，因為地球的天氣是可以預測的；我們可以深入了解它。

但太空天氣呢？沒錯，太陽會掀起巨大的風暴，當它們襲向地球時，有時會造成非常嚴重的影響。2003年10月底至11月初的兩個星期間，太陽不斷爆發閃焰和日冕質量噴發（Coronal Mass Ejection，簡稱CME），關於這場太陽風暴，我們已經聽聞不少。然而，儘管這些閃焰和CME如此強烈，但它們對衛星、通訊系統和電力網所造成的傷害卻不如預期。事實上，這些風暴還帶來了一個好處：許多住在較低緯度地區的人因此得以目睹燦爛的極光。

但如果情況不像去年秋天那樣幸運呢？145年前就曾發生這樣的情形：一場有史以來最強烈的磁暴襲擊地球。那是一場CME（這個名詞一直到1970年代才出現），它包含了所有足以形成一場「完美太陽風暴」的要素。那團巨大、高磁性、速度快得驚人的帶電氣體，只花了17小時又40分鐘就抵達地球，這個速度的紀錄一直到1972年8月才被打破。這場磁暴有速度、有規模、有強度，但真正讓它成為一場「歷史性風暴」的，是它的內在磁場方向：與地球磁場相反。當這場CME撞進地球磁層時，兩個磁場產生連結，將一股強大的電流注入我們的高層大氣。才剛問世不久的電信系統的電路頓時負載過重，讓美國和歐洲部分地區的系統發生短路。各地火警頻傳。

完美的太陽風暴有可能再次形成嗎？有可能。而且也可能造成現代科技系統癱瘓。科學家無法準確預測它何時會發生，但無庸置疑地，太空風暴對我們現代生活所造成的影響，絕對不亞於地球上的暴風。

想深入了解1859年那場完美風暴，請參閱：Tsurutani, B.T., et al.,「1859年9月1日至2日的終極磁暴」，地球物理學研究期刊（Vol.108,No.A7,2003 ）

─芭芭拉‧麥康奈爾

暴風季接近

影像來源：SOHO、ESA、NASA

對太陽及太陽圈觀測站（SOHO）而言，太陽永遠不會西沉，因為SOHO一直持續從太空觀察著我們這顆恆星。SOHO的極紫外成像望遠鏡記錄了太陽被地球大氣層阻擋的高能波長。這張影像原本是黑白的，藍色其實是後來加上去的假色。較明亮的區域是太陽磁場活動最劇烈的地方。太陽的磁性活動（以及黑子數目）平均每11年達到高峰。這張照片攝於1998年11月，距離高峰期還有約兩年，太陽活動的高峰期稱為「太陽極大期」。在那個時候，南北兩個半球的磁場活動都會往赤道靠近、變得更騷動，形成會對我們地球生活造成影響的風暴。


完整的故事，請見《國家地理雜誌》中文版

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高能暴風雪
影像來源：SOHO、ESA、NASA

太陽科學家將這個事件稱為「巴士底日風暴」：那是最近一次太陽極大期中的第一場大型風暴。2000年7月14日，爆發了一個強烈的閃焰，一波高能質子如暴雨般襲來，從SOHO日冕儀相機的鏡頭看上去，就像「雪」一樣打在電子偵測器上。只有少部分閃焰會產生這種高能質子，它們約15分鐘至一小時內就能抵達地球。地球磁場所形成的屏障（磁層）能保護我們；這些粒子就算能通過磁層，也幾乎無法抵達地面。但它們卻可能損壞衛星，也可能使正在進行太空漫步的太空人暴露於過量幅射之下。對於在地球磁層之外進行漫步的太空人而言，輻射量則可能致命。


完整的故事，請見《國家地理雜誌》中文版

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太陽出招
影像來源：SOHO、ESA、NASA

太陽釋出的最強風暴，就是日冕物質噴發（簡稱CME）。由於太陽氣體溫度太高，它們都帶了電，以一種我們稱為「電漿」的狀態存在。在太陽極大期，電漿和太陽磁場間的互動最為激烈。當磁力線因為蓄積了太多能量而繃斷時，一團巨大的電漿雲（CME）就可能朝太空噴射而出，時速可達200萬至800萬公里。儘管地球的磁層（magnetosphere）能保護我們免受太陽風暴的傷害，但CME仍可能使我們的磁場變形，讓我們的衛星暴露於具破壞力的電漿粒子下。如果狀況剛好，CME的磁性還可以和地球磁場相連、把足夠的能量注入高層大氣、使我們的電線過載，導致停電。SOHO在2000年2月7日所觀測到的這場CME並不是朝地球而來。


完整的故事，請見《國家地理雜誌》中文版

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神奇之星
影像來源：SOHO、ESA、NASA

這張太陽表面的照片是名為TRACE的美國太空總署衛星於2000年9月18日拍攝的。它看起來也許很狂亂，但科學家卻將之形容成「太陽上平靜的一日」。換句話說，就是有壯觀的層圈，但卻沒有閃焰或CME。即使像TRACE 或SOHO之類的衛星已經讓我們更加了解太陽的動力，但仍有許多關於太陽的謎團懸而未決。誠如一位太陽物理學家所言，我們這顆火爆星球「複雜、神祕而美麗。」


完整的故事，請見《國家地理雜誌》中文版

金错刀

我这里30一本

LAMOST

哪里找的??

玄天凌龙

還有~SOHO的,真好`

jupiter1186

漂亮！

漂亮！

睡不醒的猫

PL~

meteorobs

好不容易骑车10多公里到了图书批发市场，没想到这期杂志卖的
这么快！看来只能花30元买零售的了。。
大家赶快行动啊。。。

meteorobs

我在这里“宣传”一下。。
如果你是个狂热的天文迷的话，这期杂志就一定要买！！
因为它太精彩了，图片远比我在这里贴的要多要大而且更酷！！！

尤其是附赠的2开超大太阳主题地图（海报）简直爽呆了！！
详细内容明天介绍。。

玄天凌龙

恭喜呀！！！！

meteorobs

我先说说那张超大的2开太阳主题地图，正面左侧是各个波段的
太阳图象，右侧是一幅超大（将近4开！）的超高清晰黑子群（简直爽呆了！）！
地图背面是太空天气的形成原理和太阳风与地球磁场相互作用的酷图！
值得注意的是，《国家地理》杂志自从1888年创刊以来只出版过6幅与天文有关的地图，而这次是第7幅！！！

下面我将以前的太空主题地图贴上来与大家共享！！！
这些地图在网上也可买到，不过最少也要10几个美圆！！！
远不如买杂志附赠的划算。。

1、1995年12月号附赠的全天星图！The Heavens

The stars of earth抯 night sky seem to hang like tranquil lanterns, filling us with wonder. They inspire great works of art, and tempt our imaginations into creating stories and myths from the shapes we see. The Heavens shows star charts and constellations for both the Northern and Southern Hemispheres. All 2,844 of the stars on the chart, plus nebulae and star clusters, can be seen with the unaided eye, making this chart a perfect companion for viewing the night sky. Size: 20" x 27".

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2、1983年6月号附赠的宇宙主题地图。

The Universe

As far as we can see with our ever-improving telescopes, there are at least a hundred billion galaxies arrayed throughout the universe. Each, like the Milky Way, is an 搃sland universe?containing billions of stars. This map uses graphic 搇eaps of scales?to show how our solar system fits within the vastness of the universe. The map also includes a universe timeline and a description of its evolution. Size: 20" x 31"

jupiter1186

真不错呵~

玄天凌龙

真棒！！！

meteorobs

银河系主题地图。

The Milky Way

This computer-generated image of the Milky Way shows the entire galaxy in one perspective of a 3-D model compiled specially for National Geographic. The model incorporates the positions of hundreds of thousands of stars and nebulae within the galaxy, shows Earth抯 location, and includes additional photographs, descriptions and locations of fascinating phenomena throughout the Milky Way.

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月球主题地图。

有正反两面的月面图！

The Moon

National Geographiche EarthMoon?is like having an atlas and almanac in one. This incredible map/poster shows a detailed image of both sides of the Moon, with an index of hundreds of lunar features. In addition to showing landing spots for lunar missions, the map includes graphics and descriptions of the moon抯 phases, its revolution in relation to the Earth and Sun, eclipses, and how the moon affects tides on Earth. There is no better resource that combines imagery and information for the moon.