引发太阳愤怒的罪魁祸首——耀斑究竟是什么？

我们都知道太阳耀斑爆发会对地球的电子设备影响，但这仅仅是一种通俗的太阳勾当，每距离年夜约11年就要爆发一次。而耀斑的生命周期长短常短暂的，仅仅维持在几分钟到几十分钟之间。

2017年9月6日晚上19点53分，太阳爆发的X9.3级耀斑刷爆了伴侣圈。这是自2005年以来，太阳最强的一次爆发勾当。那么，到底什么是耀斑？它是怎么发生的？会给我们的糊口造当作什么影响？今天，就让我们一路来揭开耀斑的神秘面纱。

什么是耀斑？

耀斑是太阳年夜气中发生的最强烈的爆发现象。从不雅测上来说，耀斑一般是指太阳经由过程磁重联脉冲式释放磁能的现象，它是几分钟到几小时之内电磁波辐射加强的过程。在这个过程中，磁能转化当作粒子能量、热、波和活动。

那么，耀斑的强度有多年夜？按照GOES卫星不雅测到的1～8?（埃，波长单元，1?=10-10m）软X-射线峰值流量的量级，将耀斑分当作了A、B、C、M、X五类。

X9.3级暗示软X-射线峰值流量为9.3×10-4Watts·m-2（瓦/平方米）。不要小看这个量，10的负4次方看上去是一个很小的量，可是请注重，这只是卫星在单元面积单元时候内领受到的能量。若是用这个量乘上以日地距离为半径的立体角的面积，那么这个耀斑爆发的能量则半斤八两于几千亿颗百万当量的氢弹爆炸！

耀斑是怎么形当作的？

根基上所有的太阳勾当都是磁勾当，都和磁场相关，而太阳黑子是太阳上的强磁场区，耀斑多发生在黑子面积较年夜和磁场布局复杂的勾当区中。当日面上有良多黑子时，更轻易呈现面积年夜以及磁场布局复杂的黑子，所以此时更轻易发生耀斑。

太阳黑子有年夜约11年的转变周期，我们此刻正处在第24太阳周的下降阶段（第24太阳周从2008年起头），因而本年以来，日面上太阳黑子都比力少，甚至呈现了持续几天都没有太阳黑子的环境。可是，2017年8月30日在日面东边呈现了编号为AR 12673和AR 12674的两个年夜勾当区，而且AR 12673演化得越来越复杂，在演化过程中还爆发了年夜量的C级、M级耀斑，9月6日甚至爆发了12年以来最强X9.3级耀斑。

按照电磁辐射在分歧波段随时候的转变，一般可以把耀斑过程分为四个阶段：前相、脉冲相、闪相和下降相。耀斑前相时，可以在软X-射线和EUV波段看到耀斑区域中日冕等离子体起头迟缓加热；年夜量高能电子（有些事务中也会有离子）在脉冲相加快，绝年夜部门能量被释放，硬X-射线在这个波段的辐射是最为显著的，软X-射线辐射和Hα（氢的一条谱线）辐射在脉冲相后达到最年夜；Hα辐射强度敏捷增添的阶段叫闪相；鄙人降相，除了一些高日冕区域的等离子体因日冕磁场重构而被加快和抛射，年夜大都日冕等离子体根基下落到本来的位置。

耀斑会造当作什么影响？

太阳不变的光和热是地球生命必不成少的，可是太阳勾当会扰动地球四周的空间情况，最较着的就是太阳耀斑发射的高能粒子流会对宇航员甚至高空飞翔客机中的乘客造当作损害，并损害航天器件。

太阳耀斑发生的射电暴会直接影响手机旌旗灯号。陪伴耀斑发生的日冕物质抛射（CMEs）中的带电粒子撞击地球，则会引起电力系统瘫痪。最闻名的就是1989年的魁海说神聊克电力瘫痪事务，一些加拿年夜人甚至持续6天都得不到电力供给。

飞机航路也会受到影响。国际航班每年有当作千上万的乘客飞过地球的南北极，例如纽约和东京、海说神聊京和芝加哥之间的最短航班就经由过程海说神聊极。耀斑爆发对极区有很年夜的影响，当飞机在耀斑爆发时代飞越极区时，会发生无线电间断和导航误差。要避开这些影响，航道就得避开极区，从而造当作航行时候的加长，同时也带来庞大的经济损掉。

当然，越多的耀斑爆发也意味着呈现更多的极光——地球上最标致的现象之一。相信不久之后，跟着太阳物理研究的深切以及空间气候预告精准度的晋升，糊口在分歧纬度的快乐喜爱者都可以实时获知极光呈现的信息。

文图/郑建川（深圳市国度天气不雅象台、深圳市天文台）

本文选自《常识就是力量》杂志