为什么极光越美越危险?

2023-06-12 09:34
方圆 2023年9期
关键词:极区磁力线磁暴

4月24日,有科普博主在新疆拍到绚丽极光。新疆为何会观测到极光?原来,24日凌晨2点,地球磁场发生了强烈扰动,这是第25个太阳活动周以来最强的一次地磁暴。其实3月底,央视新闻也发布过一段北极圈绚丽极光的视频,引爆朋友圈。3月23日至24日,地球也出现了特大地磁暴导致极光增强的现象。

这是从2019年12月太阳进入第25个太阳周以来,爆发最强的一次地磁暴。中国气象局空间天气首席科学家、国家空间天气监测预警中心研究员乐贵明介绍说,突如其来的“美丽极光”其实暗含着危险。对地磁暴,大家可能比较陌生,但地磁暴有一个非常著名的副产品——极光。

“极光其实就是地磁暴可视化的表现,是由太阳风与磁层相互作用产生的一种自然现象,在地面上能用肉眼看到。”乐贵明说,要了解极光,首先需要知道地球磁场磁力线的空间分布。在中低纬地区,地球磁力线是闭合的,外来的带电粒子不容易穿越磁力线。在纬度比较高的区域,地球磁力线是开放的,这使得太阳风中的带电粒子能沿着开放的磁力线进入极区上空,当带电粒子与极区上空的大气发生相互作用时,就会产生极光。由此可见,极光的形成必备三大要素:太阳风(高能带电粒子流)、地球磁场和大气层。

地磁暴期间,太阳风与磁层相互作用后,注入到极区的粒子会大幅增加,也扩大了地球磁场的纬度范围,从而导致极区极光增强,而且还能扩展到更低的纬度。按照国家标准,地磁暴强度Kp指数可将其划分为小、中、大、特大、超大5个级别,此次地磁暴Kp指数高达8,达到了特大地磁暴级别。“越绚丽的极光,意味着地磁暴越强烈,对地面通信和航天器运行威胁就越大。”乐贵明说。

根据国家空间天气监测预警中心综合分析,地磁暴发生后,给地球两极地区注入巨大能量,其规模可能超过了中等地磁暴所引起的能量注入,随后能量传递给高层大气,造成大气被加热,并向低纬扩散。低层大气受热膨胀,导致卫星轨道上的大气密度增加,使得卫星所受阻力增大。如果没有准确预估卫星轨道受影响的严重程度,可能会引起卫星无法进入预定轨道。此外,地磁暴还会威胁地球短波通信,造成短波通信中断。另外,强地磁暴影响期间,电网和地下管网,如石油和天然气管道、海底光缆的外保护管等,也会受到影响。如何规避和减小地磁暴带来的威胁呢?乐贵明说,规避地磁暴威胁最有效的手段就是密切监测太阳活动、及时准确研判,并预报其可能造成的地磁暴。(来源:媒体 科普时报)

人工甜味剂对健康有影响吗?

近日,英国《自然·医学》杂志发表的一项研究认为,一种常用的人工甜味剂赤藓糖醇可能与心脏病事件相关。

人工甜味剂应用于食品和饮料中以降低糖和热量摄入。人们常建议将其作为代谢疾病(如糖尿病和心脏病)患者替代糖的选择。监管机构一般认为这些甜味剂是安全的,但很少有研究调查过其对长期健康的影响。赤藓糖醇是一种常用的代糖,它是天然形成的,在水果和蔬菜中含有低水平的赤藓糖醇,但在加工产品中添加水平较高。

美国克里夫兰医学中心研究人员此次在1157名经过心脏病风险评估、有3年结局数据的人群中进行了初步研究。通过分析血液中的化学物质,团队观察到多种人工甜味剂(尤其是赤藓糖醇)的化合物水平在3年随访中与未来心脏病和中风风险增加有关。这一相关性在独立阵列研究中得到证实,该阵列研究在美国和欧洲进行了选择性心脏评估。团队的进一步研究表明,全血或血小板中的赤蘚糖醇导致了血栓形成加速,这在动物模型研究中得到了确认。

研究人员还在8名健康志愿者中进行了前瞻性干预研究。在志愿者摄入30克赤藓糖醇饮料后,检验其血浆水平,发现所有志愿者赤藓糖醇水平持续增加,在2至3天里超过了凝血风险增加的阈值。

研究人员认为这项发现或可表明赤藓糖醇水平提高与血栓风险升高相关。但他们也指出,此次研究的阵列中心血管风险因子发生率偏高,仍需确认对明显健康的受试者进行更长期随访中是否能观察到类似结果。(来源:媒体 科技日报)

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