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太陽(yáng)爆發(fā)耀斑,需少出門(mén)注意防曬?
“太陽(yáng)耀斑爆發(fā)應(yīng)該減少出門(mén),增加防曬保護(hù)措施。”很多網(wǎng)友認(rèn)為,太陽(yáng)耀斑爆發(fā)意味著陽(yáng)光變強(qiáng)輻射增加,要注意防曬。這種說(shuō)法沒(méi)有依據(jù)。
地球有地球磁場(chǎng)和大氣兩層保護(hù)“外衣”,會(huì)屏蔽大量來(lái)自太陽(yáng)和銀河系的高能粒子。因此,太陽(yáng)耀斑發(fā)生時(shí),地面上受到的輻射通常沒(méi)有明顯變化。因此,做好日常防曬措施即可。
耀斑跟日常生活有什么關(guān)系呢?
先說(shuō)結(jié)論,如果你的職業(yè)跟無(wú)線電通訊、極地電力保障、低軌衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)沒(méi)啥關(guān)系,那耀斑跟你的日常生活就沒(méi)啥關(guān)系。
如果你是科幻迷,太陽(yáng)耀斑發(fā)生倒是可以有那么一點(diǎn)浪漫。太陽(yáng)在閃爍,雖然并不是因?yàn)槟恪?/p>
耀斑(flare),是恒星表面局部突然變亮的現(xiàn)象,1859年兩名英國(guó)天文愛(ài)好者,或者叫業(yè)余天文學(xué)家,理查德·卡林頓和理查德·霍奇森在用特殊的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)太陽(yáng)時(shí),在濾光片的投影中發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)的一顆黑子旁出現(xiàn)了白斑,并且白斑在移動(dòng),并于五分鐘后消失。
這是人類(lèi)第一次觀察到耀斑的出現(xiàn),史稱(chēng)卡林頓耀斑,也被認(rèn)為是目前我們觀察過(guò)的最強(qiáng)的太陽(yáng)耀斑之一。
太陽(yáng)耀斑是怎樣形成的?
現(xiàn)在,人類(lèi)大概知道了耀斑的成因。太陽(yáng)和其他恒星一樣,是一個(gè)巨型核聚變裝置。我們今天試圖在地球上束縛核聚變,使用的方法是用超強(qiáng)磁場(chǎng)困住超高溫的帶電等離子體。太陽(yáng)除了用巨大的引力束縛核聚變外,磁場(chǎng)也起著同樣的作用。
但是太陽(yáng)的磁場(chǎng),異常復(fù)雜,有時(shí)候磁場(chǎng)出現(xiàn)異動(dòng),部分區(qū)域磁場(chǎng)重組,這時(shí)候就有可能讓等離子體加速,產(chǎn)生能量的暴增。這個(gè)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)我們?nèi)圆磺宄沁@些閃爍會(huì)在幾乎整個(gè)電磁波譜上被觀測(cè)到。可見(jiàn)光的變化由于被太陽(yáng)整體的背景亮度壓制,不太容易觀測(cè)到,科學(xué)家們更多地是在X光的波段對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。2022年,我國(guó)第一顆專(zhuān)業(yè)太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星夸父一號(hào)發(fā)射入軌,它就攜帶有X射線探測(cè)器。
X等級(jí)的太陽(yáng)耀斑需要擔(dān)心嗎?
耀斑的發(fā)生,跟太陽(yáng)的整體活動(dòng)有關(guān)。太陽(yáng)看起來(lái)每天都是一樣的,其實(shí)不然。1843年,德國(guó)業(yè)余天文學(xué)家海因里!な┩卟伎偨Y(jié)了自己前十七年不間斷觀測(cè)太陽(yáng)的數(shù)據(jù),推測(cè)太陽(yáng)表面的黑子數(shù)量有一個(gè)大約10年的周期變化。
這一推斷在之后幾十年的觀測(cè)中被證實(shí)。于是從1870年開(kāi)始,人類(lèi)開(kāi)始觀測(cè)記錄太陽(yáng)周期。從2019年12月開(kāi)始,這是第25個(gè)太陽(yáng)周期。按照之前的規(guī)律,到2025年前后,太陽(yáng)活動(dòng)將會(huì)達(dá)到最高值。
黑子、耀斑、太陽(yáng)風(fēng)暴都是太陽(yáng)活動(dòng)的表現(xiàn)。耀斑有大有小,從小到大分成B、C、M和X級(jí),每一級(jí)比前一級(jí)能量大十倍,所以BCM也被分成了十小級(jí)。但是X作為這套標(biāo)準(zhǔn)的天花板,并不設(shè)上限。比如卡林頓耀斑,有人估計(jì)大概會(huì)是X45級(jí)。
M級(jí)以下的耀斑,對(duì)地球可以說(shuō)毫無(wú)影響。M級(jí)的耀斑在一個(gè)太陽(yáng)周期里會(huì)發(fā)生幾千次。X級(jí)的耀斑雖然到了值得發(fā)災(zāi)害預(yù)警的程度,但其實(shí)每個(gè)太陽(yáng)周期也會(huì)發(fā)生上百次。
目前直接被科學(xué)觀測(cè)證實(shí)過(guò)的最強(qiáng)耀斑發(fā)生在2003年11月4日,當(dāng)時(shí)判斷為X28級(jí),但實(shí)際上當(dāng)時(shí)探測(cè)器爆表了,后來(lái)經(jīng)過(guò)其他數(shù)據(jù)推演認(rèn)為可以達(dá)到X45級(jí),跟卡林頓耀斑一樣亮。
太陽(yáng)耀斑爆發(fā)會(huì)對(duì)我們?cè)斐墒裁从绊懀?/strong>
今年2月22日發(fā)生過(guò)一次X6.3級(jí)的耀斑,比這次的X1.5級(jí)大得多。但當(dāng)時(shí)你有別的感覺(jué)嗎?沒(méi)有就對(duì)了。太陽(yáng)耀斑雖然會(huì)噴發(fā)高能粒子并產(chǎn)生輻射,但這些高能粒子和輻射絕大部分會(huì)被高層大氣吸收,地面上受到的輻射通常沒(méi)有明顯變化。有網(wǎng)友覺(jué)得,太陽(yáng)耀斑爆發(fā)是不是應(yīng)該減少出門(mén),注意防曬。實(shí)際上,如果頂著大太陽(yáng)出門(mén)的話(huà)防曬還是要做的,只不過(guò)不需要額外做防曬。
不過(guò)耀斑釋放的電磁波會(huì)影響地球的高層大氣,對(duì)需要電離層反射傳播的短波通訊影響很大。大耀斑發(fā)生時(shí),短波通訊有可能會(huì)中斷一段時(shí)間。
高層大氣的不穩(wěn)定可能會(huì)影響低軌衛(wèi)星的運(yùn)行,有可能會(huì)產(chǎn)生額外的大氣阻力導(dǎo)致衛(wèi)星軌道變化。另外,耀斑有時(shí)候會(huì)伴隨日冕物質(zhì)拋射,也就是太陽(yáng)風(fēng)暴,如果掃到地球,會(huì)讓極光出現(xiàn)增強(qiáng),并且影響高緯度地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
作者:科普創(chuàng)作者瘦駝
審核 :中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員韓文標(biāo)
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