“太阳耀斑爆发应该减少出门,增加防晒保护措施。”很多网友认为,太阳耀斑爆发意味着阳光变强辐射增加,要注意防晒。这种说法没有依据。
地球有地球磁场和大气两层保护“外衣”,会屏蔽大量来自太阳和银河系的高能粒子。因此,太阳耀斑发生时,地面上受到的辐射通常没有明显变化。因此,做好日常防晒措施即可。
耀斑跟日常生活有什么关系呢?
先说结论,如果你的职业跟无线电通讯、极地电力保障、低轨卫星运营没啥关系,那耀斑跟你的日常生活就没啥关系。
如果你是科幻迷,太阳耀斑发生倒是可以有那么一点浪漫。太阳在闪烁,虽然并不是因为你。
耀斑(flare),是恒星表面局部突然变亮的现象,1859年两名英国天文爱好者,或者叫业余天文学家,理查德·卡林顿和理查德·霍奇森在用特殊的望远镜观测太阳时,在滤光片的投影中发现,太阳的一颗黑子旁出现了白斑,并且白斑在移动,并于五分钟后消失。
这是人类第一次观察到耀斑的出现,史称卡林顿耀斑,也被认为是目前我们观察过的最强的太阳耀斑之一。
太阳耀斑是怎样形成的?
现在,人类大概知道了耀斑的成因。太阳和其他恒星一样,是一个巨型核聚变装置。我们今天试图在地球上束缚核聚变,使用的方法是用超强磁场困住超高温的带电等离子体。太阳除了用巨大的引力束缚核聚变外,磁场也起着同样的作用。
但是太阳的磁场,异常复杂,有时候磁场出现异动,部分区域磁场重组,这时候就有可能让等离子体加速,产生能量的暴增。这个过程的具体细节我们仍不清楚,但是这些闪烁会在几乎整个电磁波谱上被观测到。可见光的变化由于被太阳整体的背景亮度压制,不太容易观测到,科学家们更多地是在X光的波段对其进行观测。2022年,我国第一颗专业太阳观测卫星夸父一号发射入轨,它就携带有X射线探测器。
X等级的太阳耀斑需要担心吗?
耀斑的发生,跟太阳的整体活动有关。太阳看起来每天都是一样的,其实不然。1843年,德国业余天文学家海因里希·施瓦布总结了自己前十七年不间断观测太阳的数据,推测太阳表面的黑子数量有一个大约10年的周期变化。
这一推断在之后几十年的观测中被证实。于是从1870年开始,人类开始观测记录太阳周期。从2019年12月开始,这是第25个太阳周期。按照之前的规律,到2025年前后,太阳活动将会达到最高值。
黑子、耀斑、太阳风暴都是太阳活动的表现。耀斑有大有小,从小到大分成B、C、M和X级,每一级比前一级能量大十倍,所以BCM也被分成了十小级。但是X作为这套标准的天花板,并不设上限。比如卡林顿耀斑,有人估计大概会是X45级。
M级以下的耀斑,对地球可以说毫无影响。M级的耀斑在一个太阳周期里会发生几千次。X级的耀斑虽然到了值得发灾害预警的程度,但其实每个太阳周期也会发生上百次。
目前直接被科学观测证实过的最强耀斑发生在2003年11月4日,当时判断为X28级,但实际上当时探测器爆表了,后来经过其他数据推演认为可以达到X45级,跟卡林顿耀斑一样亮。
太阳耀斑爆发会对我们造成什么影响?
今年2月22日发生过一次X6.3级的耀斑,比这次的X1.5级大得多。但当时你有别的感觉吗?没有就对了。太阳耀斑虽然会喷发高能粒子并产生辐射,但这些高能粒子和辐射绝大部分会被高层大气吸收,地面上受到的辐射通常没有明显变化。有网友觉得,太阳耀斑爆发是不是应该减少出门,注意防晒。实际上,如果顶着大太阳出门的话防晒还是要做的,只不过不需要额外做防晒。
不过耀斑释放的电磁波会影响地球的高层大气,对需要电离层反射传播的短波通讯影响很大。大耀斑发生时,短波通讯有可能会中断一段时间。
高层大气的不稳定可能会影响低轨卫星的运行,有可能会产生额外的大气阻力导致卫星轨道变化。另外,耀斑有时候会伴随日冕物质抛射,也就是太阳风暴,如果扫到地球,会让极光出现增强,并且影响高纬度地区电网的稳定性。
作者:科普创作者瘦驼
审核 :中国科学院上海天文台研究员韩文标
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