2022年4月24日,经历了数月的低沉期后,太阳发生了一场突如其来的猛烈风暴。
伴随着这场风暴,太阳释放出大量携带着正电荷的高能粒子。
通常情况下,如果这些粒子朝地球的方向飞来,我们可以看到极光在极地那遥远而又寒冷的极地空中上空绚烂绽放。
然而一旦这些粒子不幸迎来了更强大的粒子流反弹过去,就会导致极光回喷到太阳上。
2022年4月24日,正是这样一个极为罕见的日子,也是向太阳的大型极光事件。
被科学界称为“极光大回馈”,当时NASA的磁层多尺度航天器四号在观察地球磁场时录制了一段精彩视频。
在过去人们曾认为只有地球上的粒子流朝着太阳方向飞行。
但是如今的科学家发现这一说法已经落后时势了。
其实早在很久很久之前,曾经有人提出过反向喷发的理论,然而彼时没有证据表明这个猜想会成真。
直到不久前,MMS四号在日惹附近观测到正地球向太阳喷发的一道明显弓形激包,最终确认了该猜想。
反向喷发的缘由实际上2017年已经发生过两次质疑过弓形激墙未完成这个反向喷发的事件,但是由于被隐藏非常硬核和大气的地球云层遮罩,因此这些粒子被迫穿过这些冰冷厚重的云层。
尽管如此,但是由于这样的暴风雨过程持续存在,MMS卫星仍然有机会通过这些斑点洞在云层中观察到反弹过程。
然后通过这些数据,此时的科学家发现两个质疑立场之间的争论越来越激烈。
NASA的MMS项目关键首席研究员EricChou表示:MMS4号在日惹附近观察到了一个光亮夺目的弓形激包,这是直接证明地球向太阳发射粒子的最直接证据。
于是这个令人叹为观止的科学界重大成果落地了。
人们从这简短的视频中看到一场令人难以置信的宇宙奇观:MMS4号就像我们看到了一个双向高速公路,C名从太阳方向飞来大量气息炫目的带电粒子流,
从地球磁场向上喷出带电粒子。
这令整个宇宙都感到震惊。
然而模型还不能说服每个人。
于是MMS团队进行了一次精心计算。
在将理论模型与模拟结果相结合之后,科学家们得出结论:太阳正发生相对太平洋小岛上空的粒子流喷发,形成双向箭头的确是一种现实而又生动的情况。
令人兴奋的是,他们不仅找到了这样一段单一的视频记录,还找到了许多其他类似视频。随着MMS4号架构中有多达5个设备同时运行,
从而在未来几年内还能收集到更多其他视频记录,因此预计更多这种事件会通过视频记录下来并存档保存。
到今天为止,通过前述大约五个仪器进行了数万次记录。
鉴于往宇向太阳方向自报了一只的全新景观记录,MMS项目组成员对未来感到十分乐观。
正如汉堡大学行星物理学家康拉德·米奇所说:“我们只是开始了解日地之间的相互作用。
我预计我们将收集到许多其他这样的事件”。
正如前文SEDS中提到的那样:MMS4号憧憬着人们看宇宙远方所不敢想象的另一种奇观。
如果人类能够亲身体验地外星体之间充满电蜜般的能量,这样会有什么感觉呢?
双向极光奇观问题在于,MMS4号并不一定是第一个亲眼目睹反向发制弓形激包喷出的探测器。
实际上,MMS任务准备结束后的十天内,欧洲空间局的cluster任务也迎来了盛大启动。
众所周知,cluster任务有四颗卫星组成了一个水平层叠的 tetrahedron四面体,其中一颗被命名为clustor3。
cluster3号在2003年的时候就率先进入了地球上的轨道。
它沿着西非海岸法累特地区上空行驶500千米到580千米之间不断变化。
问题是cluster3代表着欧洲空间局此前未曾见识过并且未来也不会再见识到的非常非常稀薄的电浆风暴天气条件。
因此科学家们需要更多实地的数据来验证该理论模型。
于是在此之后,cluster3号监测到了168次弓形激包出现在这些大气中。
值得注意的是,MMS和cluster探测器之间总是存在着重要时间差异。
因为两个探测器分别是由NASA和ESA两大机构统一调节控制着不同目标区域交替周期配置而成。
由于质量太小或者外部扰动太强无法达到给定目标,或许导致某些配置未曾实现或尚未经历显著变化等原因,
因此还有很大一部分不稳定性无法控制控制和预知;
因此集群任务和MMS任务不能使用相同产品对比数据来验证模型是合乎逻辑的科学常识。
人类并不想完全准确预测一场爆发性风暴会对自己的安全产生怎样影响,但是人们希望更快更准确数据网格能够为未来提供更多关于这些反弹现象的数据提供信息。
双向极光奇观再现?人类对这种双向极光奇观充满了好奇,甚至都想要把它们放大很多倍看一看。
例如土星和它的光环之间有没有这样喷发着带电粒子流?
研究这种发生在太阳系外星体上的原理是否能帮助我们找出土星环中的不同物体之间是如何相互作用并保持稳定状态的?
同样对于木星和它众多卫星之间是否也有类似现象?
甚至木星和土星之间如果也有这样逐渐接近甚至碰撞-吸收后又远离-逃避过程反复进行时如何表现?
人类对宇宙中这些想不明白事物一直充满好奇…
然而与双向极光喷发事件存在鲜明对比的是我们现在对这种现象实际影响评估仍然很粗糙。
太阳风暴对我们来说既然是危险又是机遇:
它们与太阳之间的巨大变化不仅可以通过对其成分进行建模进行风险评估,
而且最重要的是它们为我们提供大量能用于理论测试甚至更多实用产品 "理解" 的数据进行检验相互印证。
尽管随着技术发展人类能够制造出越来越强壮并且能够应对无数环境条件的大型技术设备,
但是太阳风暴不依赖人类任何东西,
并且和其他东西一起控制住它们实在一件很麻烦且耗费时间和成本的事情。
即使大多数当天在国际空间站上工作的技术设备都是耐辐射辐射度量级别全世界最高且经验最多的人造物体,
但是即使这样也仅仅意味着国际空间站能受到完美保护以保障其持续工作。
绝对无法保证在工作期间不受自然灾害影响不会出现无法解决的问题和数据丢失等问题。
因此人类期待着MMS和cluster提供越来越多数据去验证预测模型以及辅助工具来进行预测和实施生存措施。
结语更奇妙的是，人类发现降落在其他星体上是否也会这样“边走边打”?
或者人类自身和其他星体之间是否也会这样的相互作用?
即使首先达到这个阶段并不能物理探测太空或其他星体,但是如果人类仍然存在并通过可能存在的方法与人类保持联系呢?
这会是一件令人兴奋又可怕的新奇事情，迫使我们重新思考自己与宇宙之间永远无法确定位置进而影响空间运动物理学之间关系等无数重要事宜。
