http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2017-09-09
太阳爆发12年来最强耀斑，会对我们产生什么影响？
问个问题：你知道下面两幅图片是谁的作品吗？
马蒂斯·梵高？是立体画派，还是印象画派？
都不是，这是太阳黑子。（图片来源：中科院云南天文台抚仙湖太阳观测站 1米口径太阳真空望远镜）
[昨天发生了什么]
9月6日晚上，太阳爆发X9.3级大耀斑，是自2005年以来最强的一次爆发活动，引发了太阳质子事件和日冕物质抛射。太阳爆发一共形成了两次太阳耀斑，地球向阳面的无线电通信受到了严重干扰。在接下来的几天里，还会造成其他的影响，例如，最主要的形式就是北极光。
太阳耀斑是在太阳表面温度稍低的区域发生的，该区域被科学家称为太阳黑子。和地球一样，太阳也拥有磁场，打个比喻说，就像一个环状的橡皮筋，一端连着太阳北极、一端连着太阳南极。随着太阳自转，太阳磁场的磁环会出现缠绕，并不断纠缠在一起，导致太阳磁场越来越强。当太阳磁场磁环纠缠到一定程度时，所蓄积的能量就会以太阳耀斑的形式进行爆发释放。
太阳耀斑按照强度一共分为C、M及X三级，每级内又从小到大分为1-9个等级。其中X级是最强烈的。
周三发生的这两次太阳耀斑是在编号为2673的太阳黑子区域发生的，第一次耀斑等级为X9.3，之后为X2.2。上一次观测到这么强烈的X级太阳耀斑是在2006年12月5日，当时的耀斑等级为X9.0。这次发生的太阳耀斑更甚于此。
由于此次太阳耀斑过于强烈，会导致地球向阳面的无线电通信中断，而且还会在夜间持续干扰无线电通信，空间气象学家塔米莎·斯科夫在流媒体直播平台Periscope的视频直播中表示。
太阳耀斑还经常会产生一种称为日冕物质抛射（coronal mass ejection，简称CME）的次级效应。CME是巨大的、携带磁力线的泡沫状气体，在几个小时中被从太阳抛射出来的过程。抛射出来的物质主要是电子和质子组成的等离子，加上伴随着的日冕磁场。表现为，在几分钟至几小时内从太阳向外抛射一团日冕物质（速度一般从每秒几十公里到超过每秒1000公里），使很大范围的日冕受到扰动，从而剧烈地改变了白光日冕的宏观形态和磁场位形。作为日冕大尺度磁场平衡遭到破坏的产物，CME破坏了太阳风的流动，产生的干扰会影响到地球，甚至引发悲剧结果。
如果地球正好处在CME的路径当中，抛射出来的等离子就会与地球磁场发生相互作用。CME是在周二离开太阳的，今晚就会抵达地球，这意味着我们今天晚上就可以乐享一场北极光的盛宴。但是，CME也会干扰电力网络的正常运行。1989年3月，CME导致魁北克大部分地区断了电。
虽然此次太阳耀斑爆发后确实出现了CME，但NASA仍然在努力进行分析研究，以确定地球是否处于其路径当中。
“无线电辐射显示，本次X9.3级的太阳耀斑引发了日冕物质抛射，”NASA于美国东部时间周三上午表示说：“我们仍然在等待太阳与日球层观测卫星（SOHO）上的大角度分光日冕仪（LASCO）所拍摄的日冕仪图像，以便确认地球到底在不在日冕物质抛射的路径当中。”
在人类历史的记载中，对地球造成影响最大的太阳耀斑事件是卡林顿事件，该事件的命名是为了纪念理查德·卡林顿，他于1859年在英国观察记录太阳黑子时，观测到一次级别为X10（据估计）的太阳耀斑。就在卡林顿第一次观测到太阳耀斑爆发后的几分钟内，英国格林尼治天文台和基乌天文台都测量到了地磁场强度的剧烈变动。然后，在17个半小时以后，地磁仪的指针因超强的地磁强度而跳出了刻度范围。差不多同时，各地电报局电报机的操作员报告说他们的机器在闪火花，甚至电线也被熔化了。而且，在1859年的这天夜里，天空中五颜六色的北极光一直向南弥漫到古巴和夏威夷。
2014年进行的一项研究认为，地球曾经于2012年7月与一次CME擦肩而过，如果当时地球不是万分幸运，将会再次发生卡林顿级别的事件。
到目前为止，最强烈的太阳耀斑发生于2003年11月4日，当时测定的级别为X28，其实可能更强烈，只是当时的测量设备已经达到了最大测量限度。今晚的太阳耀斑爆发是否会出现卡林顿级别的事件，我们将拭目以待。
至于大家最关心的——它会对我们的生活造成哪些影响？我们也邀请到了多方专家，带来最全面的解答。
昨天（9月6日）本周三，太阳表面爆发了强烈的太阳耀斑，对地球的无线电通信造成了干扰。
[耀斑会对我们造成哪些影响？]
2017年9月6日晚上八点左右，太阳活动区AR12673爆发了一次X9.3级特大耀斑，这是第24活动周期间级别最大的耀斑，也是继2005年9月7日之后爆发的最强耀斑。这一爆发事件恰逢中国传统节日——中元节的第二天，因此被命名为“中元节事件”，该事件跻身有历史记录以来耀斑榜单的第14位。
太阳耀斑是表面大气局部区域突然增亮的活动现象，是太阳活动爆发最直接的表现形式，也是日地空间灾害性天气的驱动源。由于太阳耀斑是磁场能量集中释放的一种方式，因此太阳物理学家按照能量从低到高将耀斑划分为5个级别，分别对应A、B、C、M、X级，此次即是最高的X级。
那么耀斑爆发过程中的能力是来源于哪里呢？
太阳活动区（通过表现为黑子或黑子群）周围不断的汇聚从太阳内部浮现出来的能量，活动区通过磁场位形的变化来聚集这些磁能，当收集的能量超出一定范围，这些能量将在很短的时间内释放出来。
耀斑和日冕物质抛射分别对应能量释放的两种现象，前者体现的是光能释放，后者表征的是物质喷发。太阳耀斑爆发和日冕物质抛射通常引发高能粒子暴和等离子体团的快速抛出，其突发性、剧烈性和破坏性严重影响了日地空间环境和人类生存与生活。
太阳风暴中急剧增加的电磁辐射、高能粒子和磁化等离子体云在传播到地球轨道附近过程中的可能影响表现在：
电离层的强烈扰动对无线电通信和导航系统产生干扰和破坏，高能粒子辐射损坏卫星的电子器件并危及宇航员的生命，强粒子辐射使对流层和平流层的气体成分发生变化并影响人类的生存环境，以及太阳耀斑引起的大气环境变化进而影响气候过程。
作者：邓林华（中国科学院云南天文台）
强烈的太阳活动会引起地球上一些现象，比如在较低纬度地区会出现极光（可以参看卡林顿事件），地面的仪器也会有所反应，比如地磁仪的指针强烈偏转，通讯受到干扰等。也有人提交过地面生物的一些反应，不过是否和大耀斑相关，还有待研究。
作者：中国国家天文（企鹅号）
太阳耀斑是太阳表面突然爆发的闪光现象，会释放出巨大的能量，相当于太阳每秒钟释放能量总和的六倍以上，可以轻松轰掉地球的大气层。太阳耀斑往往伴随着日冕物质的大量抛射，各频段电磁辐射都突然增强，电子、质子和更重的离子都会被加速到接近光速，不断轰击地球的大气层，试图摧毁我们赖以生存的生命基础。所以太阳并不总是生命的福音，偶尔它也会暴虐和发神经。
强烈的太阳耀斑有可能摧毁现代文明。1859年有记录以来最强的太阳耀斑爆发，使电报系统都着了火，即使关闭开关，亚原子流也不断把信息自动传送到很远的距离，整个地球包括赤道地区都看到了极光，史称卡林顿事件。这次事件如果发生在今天，将会重创各种现代化系统，大量的设施设备将会瘫痪或损坏，至少造成数万亿美元的损失，需要4到10年的时间才能恢复。太阳耀斑也会对地球轨道上的卫星和空间站的宇航员形成巨大威胁，不过由于地球磁场的保护，地球上的生命并不会受到太阳耀斑的严重威胁，但会影响供水、医疗、交通、通讯等基础服务。
作者：徐德文（企鹅号）
在晴朗的蓝色的天空中太阳似乎是年复一年、日复一日的不变，但天文学家早就知道这不是真的、太阳是否改变？经过适当过滤的望远镜发现了一个经常被黑暗的太阳黑子所点缀的炽热的圆盘。太阳黑子受到强烈的磁场作用，这也是太阳耀斑，通过x射线和极端紫外线辐射照亮地球、同时也是一种太阳“沸腾”的活动。
太阳活动可以对地球磁场附近引起太空天气的造成影响，这些影响可能包括地球磁层的暂时扰动称为地磁风暴，极光，以及通讯和导航系统的中断，地球上层大气对低地球轨道卫星的影响也发生了变化，对太空的宇航员的威胁也会增大，电力设备和指南设备等均会受影响。
作者：博客园（企鹅号）
[新浪网]
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太阳十多年来最强耀斑爆发：美高频无电线大面积中断
国际标准时间当天12：02（北京时间20：02）左右，太阳表面发生一次剧烈的耀斑爆发，强度达到惊人的X9.3级。上一次出现等级达到X9级的耀斑爆发还要追溯到2006年
新浪科技讯
北京时间9月9日消息，9月6日，太阳连续发生两次剧烈的耀斑爆发，其中第二次耀斑爆发是近十多年来最强烈的一次。
本次爆发的具体时间是在国际标准时间9：10左右（北京时间9月6日17：10），爆发等级为X级，X级是最高等级的耀斑爆发。这次爆发是2015年以来强度最高的一次，达到X2.2水平。但即便如此，仅仅3个小时之后，这一强烈耀斑爆发就相形见绌了，因为在国际标准时间当天12：02（北京时间20：02）左右，又发生了一次更加剧烈的爆发，强度达到惊人的X9.3级。上一次出现等级达到X9级的耀斑爆发还要追溯到2006年。
根据美国国家海洋与大气管理局（NOAA）下设的空间天气预测中心（SWPC）公布的消息，此次剧烈耀斑爆发造成了无线电中断，报告称：“高频无电线出现了大面积中断，白昼半球地区中断时间超过1个小时，而主要用于导航的低频通讯在超过一小时的时间内通讯质量出现下降”。
太阳耀斑的发生与太阳磁场发生扭曲，扯断与重连接的过程有关，太阳磁场也与太阳黑子的发生密切相关。在磁场扭曲重连过程中，会伴随剧烈的能量释放。X级的强烈耀斑爆发会造成大量带电粒子流轰击地球高层大气并引发无线电通讯中断。
伴随耀斑爆发，还往往会出现一种剧烈的太阳物质抛射现象，称为“日冕物质抛射”（CME）。
发生耀斑的区域位于太阳表面第2673号活动区，这是太阳表面两处大型黑子中面积稍小的那个，其宽度大约“仅有”7倍地球直径，高度约9倍地球直径
空间天气预测中心的科学家罗伯特·斯特恩伯格（Rob Steenburgh）表示：“根据一些迹象，我们认为可能会发生日冕物质抛射，但是我们还需要等待日冕仪图像，以便得到更加确切的结果。”
正在轨道上运行的，由美国宇航局（NASA）以及欧洲空间局（ESA）联合研制的“太阳与太阳风层探测器”（SOHO）随后拍摄了日面的日冕仪图像，监测到了日冕物质抛射过程，目前科学家们正在密切分析这些抛射物的运行轨迹是否是朝向地球方向。
发生耀斑的区域位于太阳表面第2673号活动区，这是太阳表面两处大型黑子中面积稍小的那个，其宽度大约“仅有”7倍地球直径，高度约9倍地球直径。
在之前一天，这一活动区还曾经发生过一次M级别的太阳耀斑爆发，其强度是X级耀斑的1/10。随后引发日冕物质抛射，并可能在近几天造成明显的极光现象。
在轨运行的美国宇航局“太阳动力学天文台”（SDO）在9月4日监测到一次规模稍小的耀斑爆发事件
如果日冕物质抛射时产生的抛射物轨迹正对地球，那么近期地球上将出现非常壮观的极光美景，但同时强烈粒子流也将造成卫星，通讯系统和电力设施的破坏。一般情况下，抛射过程产生的带电粒子云团会在爆发发生后1~4天内抵达地球附近。
这次发生如此剧烈的爆发有些令人意外，因为近期太阳正逐渐接近其11年周期内的活动低潮期，也就是所谓的太阳活动极小期，或者平静期。
斯特恩伯格表示：“我们正接近太阳极小，但有趣的是你仍然能看到如此剧烈的爆发事件，只是发生的频率没有之前那么高而已。比如说我们现在不会连续一周每天都爆发一次X级的耀斑，这样的事件发生的频率下降了，但耀斑的强度并没有什么明显的下降。”他说：“类似的事件就是与一颗恒星共存的日常。”（晨风）
[新浪网]