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最大级别太阳耀斑频频爆发 能量堪比百万次火山喷发

地球人莫慌 太阳“发脾气”有周期

桂林晚报      2024年05月09日     
  5月8日14时,国家空间天气监测预警中心发布耀斑黄色预警:北京时间2024年05月08日9时41分,及13时08分,太阳软X射线流量2次达到强耀斑水平(X1.0)。耀斑发生在白天,因此会对我国区域电离层产生影响。预计未来三天,仍有可能爆发M级甚至X级以上耀斑。
  值得注意的是,近日太阳多次发生强耀斑。5月6日14时35分,位于太阳西北方的活动区爆发X4.5级大耀斑,这是5日和6日两天时间里,太阳发生的第三次强耀斑活动。此次耀斑活动,导致我国大部分地区短波通信部分频段通信质量下降。太阳耀斑近来频发,这背后有什么原因?会对我们产生怎样的影响?

  什么是太阳耀斑?
  太阳耀斑是太阳上最剧烈的活动现象之一。其主要观测特征是,太阳大气局部区域突然变亮,常伴随有各种能段电磁辐射和粒子发射的增强,亮度上升迅速,下降较慢。虽然太阳耀斑的寿命仅在几分钟到几十分钟之间,但是释放的能量却相当于十万甚至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹爆炸。

  X为能量最大级别
  太阳耀斑作为太阳表面的强烈能量喷发,分为A、B、C、M、X五个级别,其中A为能量最小级别,X为能量最大级别。每个级别间能量相差十倍,比如X1.0级耀斑比C1.0级耀斑强100倍。
  太阳“发点儿脾气”也有周期,平均每隔11年,太阳活动就会呈现出由弱到强,再由强转弱的周期性变化,这就是太阳活动周期。2024年1月至10月之间的第25个太阳周期活动高峰为“太阳活动极大期”,也就是说,太阳将在2024年达到当前活动周期的峰值。

  对我们有什么影响?
  耀斑就像太阳打了个“喷嚏”,地球也可能跟着“感冒”。中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤介绍,太阳活动对地球空间有三轮“轰击”。
  第一轮“轰击”会导致电离层扰动,从而使导航卫星的精度受到影响,甚至产生上百米的误差;
  第二轮“轰击”会对在轨运行的航天器产生严重影响,一不小心,高能的带电粒子很有可能把航天器采集到的数据全部清零;
  第三轮“轰击”最严重,会对地球空间的磁场、大气密度形成严重扰动,比如,1989年3月,加拿大魁北克省的电网在90秒内全面瘫痪,就是太阳爆发活动造成的。
  这些灾害主要是太阳以辐射和高能物质的形式发出,影响近地空间以及地面的人造设施。比如太阳耀斑会影响向阳面的地球电离层,短波通信、导航定位以及海上搜救,还有一些应急通信,甚至手机通信等都有可能受到干扰;地面上长距离的高压输电系统和输油管道也会受到影响。
  这一类灾害正随着人类太空科技的进步而逐渐凸显出来,尤其是对卫星、航天器安全以及航空、通信、导航等领域产生影响和危害。

  对身体健康几乎没影响
  有网友表示,太阳耀斑爆发时“好像特别困”,也有网友调侃称“上班时脑袋疼”……值得注意的是,地磁暴的确会对电子通信产品产生一定影响,但对普通人的身体健康几乎没有影响。清华大学天文系副教授蔡峥表示,目前,磁暴对人体直接健康影响的研究仍在进行中,但有理论认为强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。
  更多的影响可能是对在国际空间站等环境中工作的宇航员,磁暴期间的辐射增加可能对宇航员有安全问题,通常需要采取额外的防护措施。

  近期为何频繁爆发?
  据了解,5日和6日发生的三次强耀斑爆发时间间隔很短,并且都来自同一个太阳活动区——13663。国家空间天气监测预警中心专家分析,这和当前太阳活动处于高年的大背景非常相符,高年的特点就是黑子数量多,可能发生的爆发活动多。

  如何降低影响?
  自1755年观测到第一个太阳活动周期开始,人类现在正经历第25个太阳活动周期的上升阶段。可以预计,太阳活动将逐渐增加,太阳耀斑和日冕物质抛射发生的次数将越来越多。
  太阳如此“活力四射”,我们该如何防范?不必恐慌,地球自带“防毒面罩”——磁场,它帮助我们阻挡了绝大部分太阳耀斑爆发带来的高能粒子流。
  此外,科研人员会通过各类太阳观测设备,及时跟踪太阳大气的爆发活动,做好空间天气预报预警,特殊时段可以有选择地关闭电网,及时调整通信系统、飞机航线或卫星轨道,将太阳活动造成的影响降到最低。
  中国科学院紫金山天文台通报,我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”(ASO-S)发射一年多以来,已经观测到100多例太阳白光耀斑。这一观测远超此前对白光耀斑发生频率的预期,对进行空间天气预报等具有重要科学意义。“夸父一号”是我国综合性太阳探测专用卫星,于2022年10月9日发射,目前已记录到大约600TB的原始太阳观测数据。
  综合半岛晨报、央视新闻、山西晚报、每日经济新闻