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太陽內(nèi)部無時(shí)無刻不在發(fā)生著劇烈的核聚變反應(yīng)，同時(shí)向宇宙空間釋放出光和熱，“照亮”了整個(gè)太陽系。地球上的無數(shù)生靈，依靠太陽照射過來的能量，維持著生命的穩(wěn)定和發(fā)展，造就了地球這顆生機(jī)勃勃的藍(lán)色星球。

然而，太陽無論是內(nèi)部還是表面，都是非常不平靜的，內(nèi)部的核聚變、釋放能量的釋放、高能粒子的碰撞，形成了“翻江倒?！敝畡?，外部劇烈擾動(dòng)的大氣、復(fù)雜多變的磁場、洶涌而出的日珥，無不述說著太陽的“瘋狂”和力量。最近，科學(xué)家們通過深入觀察，發(fā)現(xiàn)太陽的活躍速度逐漸加強(qiáng)，一個(gè)命名為AR2975 的太陽黑子連續(xù)“產(chǎn)生”20次耀斑，噴涌而出的強(qiáng)烈太陽風(fēng)暴，已經(jīng)向著地球沖擊。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？會(huì)對地球帶來哪些影響？帶著這些疑問，我們不妨先了解一下太陽活動(dòng)的主要表征現(xiàn)象。

如果通過專門的觀測儀器來觀察太陽的話，在它的表面，經(jīng)常會(huì)看到一些黑色的斑點(diǎn)，與周圍區(qū)域的亮度形成了鮮明的對比，這些斑點(diǎn)就是太陽黑子。太陽黑子所處的區(qū)域，并不是說這里不再向外輻射光線和能量，而是與周圍“正?！杯h(huán)境相比，它的相對“低溫”所造成的。通過相應(yīng)的觀測和分析工具，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，太陽黑子處在太陽的光球?qū)又?，黑子所在的區(qū)域溫度大約為4500攝氏度，而周圍的光球?qū)觿t在5500-6500攝氏度。

至于太陽黑子是如何形成的，科學(xué)家們至今還沒有統(tǒng)一的結(jié)論。不過主流觀點(diǎn)認(rèn)為，由于太陽內(nèi)部的核聚變作用，熱核反應(yīng)區(qū)周邊的物質(zhì)不斷向內(nèi)補(bǔ)充，在補(bǔ)充過程中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)要比周圍區(qū)域快得多，于是產(chǎn)生了相互間的劇烈摩擦，從而產(chǎn)生管狀磁場。具有這種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，由于密度要偏小，因此會(huì)逐漸“漂浮”到太陽對流層的表面。正是由于它們本身帶有磁場，會(huì)強(qiáng)烈抑制太陽內(nèi)部能量以對流的方式傳送到這里，所以造成區(qū)域溫度偏低的情況。

由于太陽黑子是在太陽的大氣中形成的，雖然看上去很小，但實(shí)質(zhì)上仍是一種區(qū)域性的、大規(guī)模的漩渦狀氣流。同時(shí)，由于太陽黑子的形成過程，依賴于太陽內(nèi)部磁場的產(chǎn)生機(jī)制，所以它們自帶“強(qiáng)磁性”，在大氣中形成黑子以后，這一區(qū)域就會(huì)形成局部的強(qiáng)磁場區(qū)，從而表征著太陽光球?qū)拥幕钴S程度。黑子越多、黑子群越大，則代表太陽的活躍程度越高、太陽活動(dòng)越復(fù)雜。

在太陽光球?qū)又猓嬖谥粋€(gè)色球?qū)?，其物質(zhì)密度和壓力要比光球?qū)拥秃芏唷Ｔ谏驅(qū)又?，有時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的能量釋放情形，即“色球爆發(fā)”，俗稱耀斑，亮度在急劇增大的同時(shí)，會(huì)釋放出強(qiáng)烈的輻射，除可見光外，還包含著紫外線、X射線和伽瑪射線等高能射線，同時(shí)還有紅外線、沖擊波以及高能粒子流，這些噴出的強(qiáng)烈輻射特別是高能帶電粒子流，一旦到達(dá)地球，會(huì)對地球產(chǎn)生不同程度的影響。

雖然太陽黑子和耀斑產(chǎn)生的位置、形成機(jī)理都不一樣，但它們的出現(xiàn)具有高度的一致性，即與太陽活動(dòng)強(qiáng)，它們出現(xiàn)的頻率就大。通過長期的監(jiān)測，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽黑子的活動(dòng)周期平均值為11.2年，新一輪活動(dòng)周期將于2024-2025年達(dá)到巔峰，因此目前正處于太陽從不活躍向最活躍的演變階段。

通過地面監(jiān)測和接收設(shè)備的分析結(jié)果，近期形成的多次太陽劇烈耀斑，有的甚至達(dá)到了能量最高的X級別。耀斑從太陽上層大氣中噴出大量磁化的等離子體，在抵達(dá)地球時(shí)，會(huì)率先與地球的磁場發(fā)生作用，在地球磁場的“引導(dǎo)”下，大部分帶電等離子體，會(huì)沿著磁力線的方向，被傳輸?shù)降厍虻膬蓸O上空，與那里的高空大氣分子產(chǎn)生作用，從而地磁暴，引發(fā)絢爛的極光出現(xiàn)。

而那些沒有被引導(dǎo)到兩極的高能帶電粒子，則會(huì)穿透地球的磁場，進(jìn)入低空以及地表，從而對GPS信號、短波廣播電臺(tái)、高頻無線電信號傳輸、航班飛行等產(chǎn)生一定程度的影響。太陽耀斑的強(qiáng)度越高，則帶電粒子流的數(shù)量和能量就越強(qiáng)，對地球磁場的影響和暫時(shí)性的破壞就越大，上述方面的影響程度就越深，甚至還會(huì)對電力傳輸產(chǎn)生影響。

在歷史上出現(xiàn)的最嚴(yán)重的一次太陽磁暴，是1859年9月2日發(fā)生的卡靈頓事件，當(dāng)時(shí)不但在赤道的很多區(qū)域都產(chǎn)生了極光，而且造成了很多高壓線傳輸故障和火災(zāi)，當(dāng)時(shí)的電報(bào)系統(tǒng)幾乎癱瘓，幸好那時(shí)還沒有人造衛(wèi)星和無線電通訊，否則所引發(fā)的災(zāi)難就會(huì)更大。

從目前預(yù)測的情況看，此次太陽“復(fù)蘇”所帶來的太陽風(fēng)暴，其活躍起點(diǎn)為2019年的12月份，峰值大約在2024-2025年，現(xiàn)在我們所處的時(shí)間段，仍然是相對平靜的“增長期”，在這一階段中出現(xiàn)大規(guī)模太陽黑子和耀斑噴發(fā)的頻率要相對少一些，總體對地球的影響是很低的。即使到2025年的極大期，其影響也是在可預(yù)測和可控范圍內(nèi)，只要相應(yīng)做好人造衛(wèi)星、航空航天、通訊、電力傳輸、電子產(chǎn)品等方面的應(yīng)對和保護(hù)措施，必要時(shí)減少工作時(shí)間或停止工作，及時(shí)做好預(yù)案，基本不會(huì)出現(xiàn)什么嚴(yán)重的問題。

標(biāo)簽： 高能粒子流