书城科普太空飞行轨道
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第13章 神奇的太阳耀斑

天文学家的发现

1859年9月1日,两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳。他们同时在一大群形态复杂的黑子群附近看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象,即耀斑。

由于这次耀斑特别强大,在白光中也可以见到,所以又叫白光耀斑。白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑的寿命一般只有几分钟,个别耀斑可能长达几小时。

耀斑是色球爆发吗

在明亮的太阳光球之上就是美丽的色球层。太阳色球层中活动最剧烈的是耀斑,也叫作“色球爆发”。用望远镜观察时可以发现,在光球层黑子附近会突然出现局部增亮现象,并在瞬间亮度和面积迅速增大,然后再慢慢消失,人们一般将增亮面积超过了3亿平方千米的称作耀斑,把小于3亿平方千米的称作亚耀斑。

耀斑在爆发时要释放出巨大的能量,大耀斑可在10多分钟内就释放出10000亿亿尔格至10万亿亿尔格的能量,这相当于100亿颗百万吨级的氢弹爆炸的总能量。

如果发生在地球上,差不多每个人都要承受两颗氢弹的打击,可见它的威力足可以毁灭整个地球。

耀斑是怎么产生的

人们认为,耀斑的能量来自磁场,这是一个巨大的强磁场区域的突然瓦解。但是诱发磁场迅速瓦解的原因,以及它为什么能够释放出那么多的辐射,人们还没有做出科学的解释。

为了解决耀斑这个太阳物理中的最大难题,科学家们提出了几十种耀斑理论的模型,一方面进行地面观测,另一方面发射了许多航天器在太空中进行全面观测。尽管如此,人们对耀斑的认识还停留在表面阶段,耀斑的许多问题还有待解决。

太阳耀斑爆发

2011年2月15日10时左右,太阳黑子活动区爆发了一次X2.2级耀斑。本次耀斑的爆发引起了我国上空的电离层骚扰,对短波通信构成影响,这是近年来最大级别的耀斑爆发。

耀斑会导致地球日照面的短波信号衰减甚至中断,本次耀斑对我国南方地区的短波通讯造成了一定影响。

在此之前的2月14日凌晨,该活动区曾爆发了一次M6.6级耀斑,太阳射电流量也达到第24太阳活动周的新高。但是耀斑后未见显著的太阳风暴征兆,对地球影响不大。

耀斑对人类有危害吗

色球层的耀斑会产生大量的紫外线、X射线、V射线辐射并抛出大量的高能粒子。它们到达地球后,将会对地球产生强烈的影响。

例如,它们会扰乱地球的磁场,引起磁爆;对于在宇宙航行的人和其他生物也有生命危险,并且还会使飞船中的仪表受到损坏。特别是强烈的辐射破坏了地球电离层,致使短波通讯中断。

传说,第二次世界大战时的一天,德国前线战事吃紧,后方德军司令部报务员布鲁克正在操纵无线电台传达命令。

突然,无线电台与前线失去联系,顿时司令部陷入一片混乱,战役以失败而告终。布鲁克因此受到军事法庭被判处死刑。

布鲁克的死在于人们当时对耀斑还不了解。耀斑爆发带来的灾害使人们对耀斑的研究极为重视,并希望能对它进行预报。

科学家的权威解释

太阳耀斑真的会毁灭地球吗?

科学家称,太阳一直处于高放射性的环境当中,太阳活动的兴起和衰落周期大约是11年。根据最新的观测资料显示,近段时间以来,太阳表面出现了一个中等大小的磁结现象。这可能预示着新一轮太阳活动周期的到来。

对于之前令人们恐怖的2012年太阳极大期,科学家们认为太阳耀斑还不具有毁灭地球的能力,也只会是对地球通讯系统进行一次毁灭性打击,对于地球本身来说,危害不会很大。

拓展阅读

太阳极小期:与太阳极大期相对的是太阳极小期。太阳磁场的歪曲归咎于太阳的自转在赤道比两极略为快了一些,太阳极大期是周期中太阳磁场最纷乱的时期。太阳周期由一个极大期至下一个极大期的时间约为11年,但完整的太阳周期是22年。