太陽爆發12年來最強耀斑，會對我們產生什麼影響？

問個問題：你知道下面兩幅圖片是誰的作品嗎？

馬蒂斯？梵高？是立體畫派，還是印象畫派？

都不是，這是太陽黑子。（圖片來源：中科院雲南天文台撫仙湖太陽觀測站 1米口徑太陽真空望遠鏡）

【昨天發生了什麼】

9月6日晚上，太陽爆發X9.3級大耀斑，是自2005年以來最強的一次爆發活動，引發了太陽質子事件和日冕物質拋射。太陽爆發一共形成了兩次太陽耀斑，地球向陽面的無線電通信受到了嚴重干擾。在接下來的幾天里，還會造成其他的影響，例如，最主要的形式就是北極光。

太陽耀斑是在太陽表面溫度稍低的區域發生的，該區域被科學家稱為太陽黑子。和地球一樣，太陽也擁有磁場，打個比喻說，就像一個環狀的橡皮筋，一端連著太陽北極、一端連著太陽南極。隨著太陽自轉，太陽磁場的磁環會出現纏繞，並不斷糾纏在一起，導致太陽磁場越來越強。當太陽磁場磁環糾纏到一定程度時，所蓄積的能量就會以太陽耀斑的形式進行爆發釋放。

太陽耀斑按照強度一共分為C、M及X三級，每級內又從小到大分為1-9個等級。其中X級是最強烈的。

周三發生的這兩次太陽耀斑是在編號為2673的太陽黑子區域發生的，第一次耀斑等級為X9.3，之後為X2.2。上一次觀測到這麼強烈的X級太陽耀斑是在2006年12月5日，當時的耀斑等級為X9.0。這次發生的太陽耀斑更甚於此。

由於此次太陽耀斑過於強烈，會導致地球向陽面的無線電通信中斷，而且還會在夜間持續干擾無線電通信，空間氣象學家塔米莎·斯科夫在流媒體直播平台Periscope的視頻直播中表示。

太陽耀斑還經常會產生一種稱為日冕物質拋射（coronal mass ejection，簡稱CME）的次級效應。CME是巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體，在幾個小時中被從太陽拋射出來的過程。拋射出來的物質主要是電子和質子組成的等離子，加上伴隨著的日冕磁場。表現為，在幾分鐘至幾小時內從太陽向外拋射一團日冕物質（速度一般從每秒幾十公里到超過每秒1000公里），使很大範圍的日冕受到擾動，從而劇烈地改變了白光日冕的宏觀形態和磁場位形。作為日冕大尺度磁場平衡遭到破壞的產物，CME破壞了太陽風的流動，產生的干擾會影響到地球，甚至引發悲劇結果。

如果地球正好處在CME的路徑當中，拋射出來的等離子就會與地球磁場發生相互作用。CME是在周二離開太陽的，今晚就會抵達地球，這意味著我們今天晚上就可以樂享一場北極光的盛宴。但是，CME也會干擾電力網路的正常運行。1989年3月，CME導致魁北克大部分地區斷了電。

雖然此次太陽耀斑爆發後確實出現了CME，但NASA仍然在努力進行分析研究，以確定地球是否處於其路徑當中。

「無線電輻射顯示，本次X9.3級的太陽耀斑引發了日冕物質拋射，」NASA於美國東部時間周三上午表示說：「我們仍然在等待太陽與日球層觀測衛星（SOHO）上的大角度分光日冕儀(LASCO)所拍攝的日冕儀圖像，以便確認地球到底在不在日冕物質拋射的路徑當中。」

在人類歷史的記載中，對地球造成影響最大的太陽耀斑事件是卡林頓事件，該事件的命名是為了紀念理查德·卡林頓，他於1859年在英國觀察記錄太陽黑子時，觀測到一次級別為X10（據估計）的太陽耀斑。就在卡林頓第一次觀測到太陽耀斑爆發後的幾分鐘內，英國格林尼治天文台和基烏天文台都測量到了地磁場強度的劇烈變動。然後，在17個半小時以後，地磁儀的指針因超強的地磁強度而跳出了刻度範圍。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1859年的這天夜裡，天空中五顏六色的北極光一直向南瀰漫到古巴和夏威夷。

2014年進行的一項研究認為，地球曾經於2012年7月與一次CME擦肩而過，如果當時地球不是萬分幸運，將會再次發生卡林頓級別的事件。

到目前為止，最強烈的太陽耀斑發生於2003年11月4日，當時測定的級別為X28，其實可能更強烈，只是當時的測量設備已經達到了最大測量限度。今晚的太陽耀斑爆發是否會出現卡林頓級別的事件，我們將拭目以待。

至於大家最關心的——它會對我們的生活造成哪些影響？我們也邀請到了多方專家，帶來最全面的解答。

昨天本周三，太陽表面爆發了強烈的太陽耀斑，對地球的無線電通信造成了干擾。

【耀斑會對我們造成哪些影響？】

2017年9月6日晚上八點左右，太陽活動區AR12673爆發了一次X9.3級特大耀斑，這是第24活動周期間級別最大的耀斑，也是繼2005年9月7日之後爆發的最強耀斑。這一爆發事件恰逢中國傳統節日——中元節的第二天，因此被命名為「中元節事件」，該事件躋身有歷史記錄以來耀斑榜單的第14位。

太陽耀斑是表面大氣局部區域突然增亮的活動現象，是太陽活動爆發最直接的表現形式，也是日地空間災害性天氣的驅動源。由於太陽耀斑是磁場能量集中釋放的一種方式，因此太陽物理學家按照能量從低到高將耀斑劃分為5個級別，分別對應A、B、C、M、X級，此次即是最高的X級。

太陽耀斑是什麼？

太陽耀斑是太陽表面突然爆發的閃光現象，會釋放出巨大的能量，相當於太陽每秒鐘釋放能量總和的六倍以上，可以輕鬆轟掉地球的大氣層。 太陽耀斑往往伴隨著日冕物質的大量拋射，各頻段電磁輻射都突然增強，電子、質子和更重的離子都會被加速到接近光速，不斷轟擊地球的大氣層，試圖摧毀我們賴以生存的生命基礎。 所以太陽並不總是生命的福音，偶爾它也會暴虐和發神經。

強烈的太陽耀斑有可能摧毀現代文明。 1859年有記錄以來最強的太陽耀斑爆發，使電報系統都著了火，即使關閉開關，亞原子流也不斷把信息自動傳送到很遠的距離，整個地球包括赤道地區都看到了極光，史稱卡靈頓事件。 這次事件如果發生在今天，將會重創各種現代化系統，大量的設施設備將會癱瘓或損壞，至少造成數萬億美元的損失，需要4到10年的時間才能恢復。太陽耀斑也會對地球軌道上的衛星和空間站的宇航員形成巨大威脅，不過由於地球磁場的保護，地球上的生命並不會受到太陽耀斑的嚴重威脅，但會影響供水、醫療、交通、通訊等基礎服務。

那麼耀斑爆發過程中的能力是來源於哪裡呢？

太陽活動區（通過表現為黑子或黑子群）周圍不斷的匯聚從太陽內部浮現出來的能量，活動區通過磁場位形的變化來聚集這些磁能，當收集的能量超出一定範圍，這些能量將在很短的時間內釋放出來。

耀斑和日冕物質拋射分別對應能量釋放的兩種現象，前者體現的是光能釋放，後者表徵的是物質噴發。太陽耀斑爆發和日冕物質拋射通常引發高能粒子暴和等離子體團的快速拋出，其突發性、劇烈性和破壞性嚴重影響了日地空間環境和人類生存與生活。

太陽風暴中急劇增加的電磁輻射、高能粒子和磁化等離子體雲在傳播到地球軌道附近過程中的可能影響表現在：

電離層的強烈擾動對無線電通信和導航系統產生干擾和破壞，高能粒子輻射損壞衛星的電子器件並危及宇航員的生命，強粒子輻射使對流層和平流層的氣體成分發生變化並影響人類的生存環境，以及太陽耀斑引起的大氣環境變化進而影響氣候過程。

《中國國家天文》雜誌專家認為，強烈的太陽活動會引起地球上一些現象，比如在較低緯度地區會出現極光（可以參看卡林頓事件），地面的儀器也會有所反應，比如地磁儀的指針強烈偏轉，通訊受到干擾等。也有人提交過地面生物的一些反應，不過是否和大耀斑相關，還有待研究。

在晴朗的藍色的天空中太陽似乎是年復一年、日復一日的不變，但天文學家早就知道這不是真的、太陽是否改變？經過適當過濾的望遠鏡發現了一個經常被黑暗的太陽黑子所點綴的熾熱的圓盤。太陽黑子受到強烈的磁場作用，這也是太陽耀斑，通過x射線和極端紫外線輻射照亮地球、同時也是一種太陽「沸騰」的活動。

太陽活動可以對地球磁場附近引起太空天氣的造成影響，這些影響可能包括地球磁層的暫時擾動稱為地磁風暴，極光，以及通訊和導航系統的中斷，地球上層大氣對低地球軌道衛星的影響也發生了變化，對太空的宇航員的威脅也會增大，電力設備和指南設備等均會受影響。

文章由企鵝科學和科普中國聯合推出

轉載請註明來自「科普中國」

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