能量堪比百萬次火山噴發 太陽“打噴嚏”地球或“感冒”
國家空間天氣監測預警中心發佈耀斑黃色預警。北京時間5月5日14時01分，太陽爆發了一個強耀斑(X1.3級)，該事件發生時我國處於白天，耀斑對我國上空電離層產生了影響。
預計未來三天，仍有可能爆發M級甚至X級以上耀斑，國家空間天氣監測預警中心將密切跟蹤事件發展，及時發佈預報預警信息。
相關話題登上熱搜第一位。太陽耀斑的再次爆發引發了網友的廣泛關注與討論。什麼是太陽耀斑?太陽耀斑會對地球上的我們產生怎樣的影響?
什麼是太陽耀斑?
太陽表面強能量噴發
太陽耀斑是太陽上最劇烈的活動現象之一。其主要觀測特徵是，太陽大氣局部區域突然變亮，常伴隨有各種能段電磁輻射和粒子發射的增強，亮度上升迅速，下降較慢。
雖然太陽耀斑的壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間，但是釋放的能量卻相當於十萬甚至100萬次強火山爆發的總能量，或相當於上百億枚百噸級氫彈爆炸。
X爲能量最大級別
太陽耀斑作爲太陽表面的強烈能量噴發，分爲A、B、C、M、X五個級別，其中A爲能量最小級別，X爲能量最大級別。每個級別間能量相差十倍，比如X1.0級耀斑比C1.0級耀斑強100倍。
太陽“發點兒脾氣”也有周期，平均每隔11年，太陽活動就會呈現出由弱到強，再由強轉弱的週期性變化，這就是太陽活動週期。
2024年1月至10月之間的第25個太陽週期活動高峰爲“太陽活動極大期”，也就是說，太陽將在2024年達到當前活動週期的峰值。
對地球有什麼影響?
太陽強大磁場能命中地球，產生地磁暴
耀斑就像太陽打了個“噴嚏”，地球也可能跟着“感冒”。
國家空間天氣監測預警中心工程師韓大洋介紹，太陽的外層大氣從太陽表面噴出，形成充盈整個太陽系的太陽風，地球就浸泡其間，只不過有地球磁場作爲天然屏障我們才得以生存。
太陽活動會導致太陽風和地球空間環境產生各種變化，正如地球大氣中的短期變化過程被稱爲“天氣”一樣，日地空間中發生的各種短期變化過程被稱爲“空間天氣”。
太陽的劇烈活動比如耀斑和日冕物質拋射等，還經常會製造空間天氣事件來襲擾地球，並可能引發“空間天氣災害”。
太陽耀斑作爲最典型的太陽爆發活動，一次日冕物質拋射過程能將數以億噸計的太陽物質以數百千米每秒的高速拋離太陽表面，它們攜帶着太陽強大的磁場能，一旦命中地球，就會引發地磁場方向與大小的變化，即地磁暴。
也可能帶來極光天象
地磁暴帶來的也不全都是壞事，比如極光天象的發生。
今年3月23日，太陽爆發X1.1級耀斑，並引發日冕物質拋射事件。國家空間天氣監測預警中心及時監測到該現象，準確預報了其後發生的地磁暴，併發布預警信息。3月24日23時至3月25日2時，地球發生特大地磁暴，空間高能粒子沿地球磁力線注入地球兩極，使得高層大氣被部分激發，出現極光現象。儘管當時處於滿月時期，但在我國黑龍江漠河、內蒙古根河等地依然拍攝到了清晰的極光。
極光常見於地球南北極等高緯度地區，國家空間天氣監測預警中心工程師韓大洋解釋:“極光的發生範圍與地磁暴強度存在對應關係。對於北半球而言，地磁暴越強，極光發生的範圍就會越往南擴，如果足夠強的話，就可能在我國夜空出現極光。”
對身體健康幾乎沒影響
有網友表示，太陽耀斑爆發時“好像特別困”，也有網友調侃稱“上班時腦袋疼”……值得注意的是，地磁暴的確會對電子通信產品產生一定影響，但對普通人的身體健康幾乎沒有影響。清華大學天文系副教授蔡崢表示，目前，磁暴對人體直接健康影響的研究仍在進行中，但有理論認爲強烈的地磁活動可能會影響動物的遷徙和導航能力。
更多的影響可能是對在國際空間站等環境中工作的宇航員，磁暴期間的輻射增加可能對宇航員有安全問題，通常需要採取額外的防護措施。
對電力、通信、衛星、導航帶來影響
太陽耀斑爆發對地球產生的危害，通常取決於耀斑的級別、持續時間和釋放的能量。
一般來說，X級是最強的耀斑級別，有潛力對地球產生顯著的影響，並可能引發“空間天氣災害”。
①當X級耀斑爆發的時候，它一般會影響(地球)向陽面的電離層，那麼這時候主要是對一些依靠短波通信的行業會產生輕微的影響。
②太陽耀斑往往伴隨着日冕物質拋射，日冕物質拋射噴出大量的帶電粒子，那麼它大概三四天會到達地球，這樣的話它會產生強烈的地磁擾動。
這些災害主要是太陽以輻射和高能物質的形式發出，影響近地空間以及地面的人造設施，對衛星、航天器安全以及航空、通信、導航等領域產生影響和危害。比如太陽耀斑會影響向陽面的地球電離層，短波通信、導航定位以及海上搜救，還有一些應急通信，甚至手機通信等都有可能受到干擾；地面上長距離的高壓輸電系統和輸油管道也會受到影響。
南京大學天文與空間科學學院副院長程鑫教授表示，地磁暴會讓遠距離輸電系統電壓和電流波動，導致停電或電力供應不穩定，在軌衛星姿態改變，影響GPS信號，導致導航失靈。
2003年萬聖節期間，太陽爆發了一次強磁暴(地磁暴)，使歐美的一系列科學衛星都遭受了不同程度的損害，導致全球衛星通信受到干擾。
2022年2月4日，因爲太陽活動產生地磁暴，地球高層大氣受熱後膨脹導致高層大氣密度增加，一批星鏈衛星在210公里軌道受到的大氣阻力劇增，這批49顆衛星最終有40顆因未能退出安全模式並啓動氪離子推進器，於次日損毀。據信這是單次地磁暴對衛星造成的最大規模破壞。
如何降低影響?
地球自帶“防毒面罩”
自1755年觀測到第一個太陽活動週期開始，人類現在正經歷第25個太陽活動週期的上升階段。可以預計，太陽活動將逐漸增加，太陽耀斑和日冕物質拋射發生的次數將越來越多。
太陽如此“活力四射”，我們該如何防範?
不必恐慌，地球自帶“防毒面罩”——磁場，它幫助我們阻擋了絕大部分太陽耀斑爆發帶來的高能粒子流。
“夸父一號”已觀測到百多例白光耀斑
此外，科研人員會通過各類太陽觀測設備，及時跟蹤太陽大氣的爆發活動，做好空間天氣預報預警，特殊時段可以有選擇地關閉電網，及時調整通信系統、飛機航線或衛星軌道，將太陽活動造成的影響降到最低。
中國科學院紫金山天文臺4月29日通報，我國綜合性太陽探測專用衛星“夸父一號”(ASO-S)發射一年多以來，已經觀測到100多例太陽白光耀斑。這一觀測遠超此前對白光耀斑發生頻率的預期，對進行空間天氣預報等具有重要科學意義。
太陽白光耀斑是在可見光連續譜輻射表現出增強的一類耀斑。這類耀斑通常能量較高，它們的出現會對空間天氣產生影響，如造成地面通信故障或中斷、干擾航天器正常運行等。
在“夸父一號”衛星上天之前，人類僅觀測並報道了300例左右太陽白光耀斑事件，這對耀斑爆發總量來說比例很低。
“夸父一號”衛星團隊通過對2022年10月至2023年5月發生的205個能量較高的耀斑進行分析，識別出49例白光耀斑，白光耀斑發生率爲24%，遠高於此前觀測到的數據。隨着太陽活動峰年的到來，越來越多的耀斑被識別爲白光耀斑。截至2023年12月底，已有120餘例白光耀斑被“夸父一號”上的白光太陽望遠鏡(WST/ASO-S)觀測到，這爲探究白光耀斑的物理本質提供了樣本。
“夸父一號”是我國綜合性太陽探測專用衛星，於2022年10月9日發射，2023年9月正式交付給中國科學院紫金山天文臺管理，目前正處於在軌科學運行階段。自衛星發射以來，已記錄到大約600TB的原始太陽觀測數據。
今年爆發部分耀斑(2024年)
●1月1日5時55分，太陽爆發了一個強耀斑(X5.0級)
●2月22日22時27分，太陽爆發了一個強耀斑(X6.3級)
●3月23日，太陽爆發強耀斑(X1.1級)
●5月3日，太陽爆發了一個強耀斑(X1.6級)
●5月5日14時01分，太陽爆發了一個強耀斑(X1.3級)
整合:易福紅
來源:新華社 央視 四川在線 科技日報 齊魯壹點等