最近，太陽系的“太空天氣”情況很糟糕，太陽活動(dòng)持續(xù)活躍，在不到一個(gè)星期的時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)太陽黑子爆發(fā)了3次X 級(jí)太陽耀斑。

據(jù)報(bào)道，1月5日一個(gè)極度活躍的太陽黑子——AR3184爆發(fā)了一次X1.2級(jí)的太陽耀斑，到了1月9日，這個(gè)太陽黑子再次爆發(fā)了一次X1.9級(jí)太陽耀斑。

好消息是，這個(gè)太陽黑子并沒有面向地球，所以地球受到日冕物質(zhì)拋射（CME）影響的概率很低，除了局部一些地區(qū)出現(xiàn)了無線電中斷之外，這兩次X級(jí)太陽耀斑爆發(fā)對(duì)地球的影響都不算很大。

但壞消息是，這個(gè)太陽黑子將在未來幾天內(nèi)轉(zhuǎn)向地球，而且它繼續(xù)爆發(fā)X級(jí)別耀斑的可能性很高。

就在AR3184即將面向地球之際，另外一個(gè)新出現(xiàn)的太陽黑子——AR3186再次爆發(fā)X1.09級(jí)耀斑，而這個(gè)太陽黑子面向地球。

10日太陽耀斑導(dǎo)致南太平洋無線電中斷，圖源：NOAA/SWPC

所以，這次爆發(fā)產(chǎn)生的電離輻射瞬間（大約8分鐘）引發(fā)了整個(gè)南太平洋的無線電中斷。

不過，好消息是，這次X級(jí)耀斑爆發(fā)暫時(shí)還沒有觀察到伴隨有日冕物質(zhì)拋射，所以很可能也不會(huì)有進(jìn)一步影響了。

太陽X級(jí)耀斑的爆發(fā)頻率差不多是每年10次左右，像現(xiàn)在這樣不到一個(gè)星期的時(shí)間內(nèi)被記錄到3次是非常罕見，外媒調(diào)侃這是“太陽耀斑帽子戲法”。

而且，隨著太陽東翼大型活躍區(qū)域轉(zhuǎn)向地球，接下去地球接受強(qiáng)大太陽耀斑襲擊的可能性還會(huì)很高。

那么問題就來了，為什么太陽會(huì)在近期突然這么頻繁地爆發(fā)太陽耀斑，對(duì)于生活在地球的我們而言，強(qiáng)大的太陽耀斑會(huì)影響我們的身體嗎？

圖：2013年一次X5.7級(jí)太陽耀斑

什么是太陽耀斑？

太陽表面是一個(gè)磁場混雜的地方，而磁場是由帶電氣體產(chǎn)生的電流而產(chǎn)生的——電流在太陽內(nèi)部充當(dāng)磁發(fā)電機(jī)。

由于產(chǎn)生磁場的帶電氣體的湍流性質(zhì)，這些磁場會(huì)扭曲、糾纏和重新組織，太陽耀斑就是在這種不穩(wěn)定的磁場行為下爆發(fā)的。

其本質(zhì)是在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的電磁輻射——包括無線電波、微波、x射線、伽馬射線和可見光的波長范圍。

所以，太陽耀斑實(shí)際上就是太陽表面出現(xiàn)的特別明亮的區(qū)域，這個(gè)可以持續(xù)幾分鐘到幾小時(shí)不等。

另外，太陽耀斑往往起源于太陽表面包含太陽黑子的區(qū)域——太陽表面較暗、較冷的部分，因?yàn)檫@些區(qū)域的磁場特別強(qiáng)。

至于太陽耀斑的等級(jí)，科學(xué)家是根據(jù)接收到X射線的強(qiáng)度來劃分，總共有五個(gè)等級(jí)，用A、B、C、M、X來表示，每個(gè)級(jí)別的能量輸出是它前面級(jí)別的10倍。

其中，X級(jí)耀斑是最強(qiáng)的太陽耀斑級(jí)別，然后是比X級(jí)耀斑小10倍的M級(jí)耀斑，然后是C級(jí)、B級(jí)，最后是A級(jí)耀斑，ABC級(jí)是最常見的，但它們較弱不會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生重大影響，而M和X級(jí)較強(qiáng)，而且可能伴隨日冕物質(zhì)拋射，對(duì)地球影響重大。

9日太陽耀斑起源的太陽黑子，圖：NOAA/SWPC

每個(gè)字母級(jí)別又從1到9的更精細(xì)的等級(jí)給出更高精度評(píng)估，比如我們前面提到的三次耀斑雖然都是X級(jí)別，但是三個(gè)都是X1級(jí)別，是X級(jí)中最弱的。

為什么最近太陽耀斑這么多？

雖然太陽耀斑帽子戲法很不尋常，但也算是在情理之中。

就像地球一年有四季變化一樣，太陽也有自己的“天氣周期”——會(huì)有周期性活躍程度變化，從現(xiàn)有的觀測數(shù)據(jù)來看，這個(gè)周期是11年左右。

我們目前正處在科學(xué)家預(yù)測的第25個(gè)太陽活動(dòng)周期的活躍階段，這個(gè)活躍階段很可能會(huì)在2025年達(dá)到峰值。

圖：2000年記錄到的日冕物質(zhì)拋射

太陽比較活躍，其表現(xiàn)主要就是四個(gè)情況，除了太陽耀斑顯著增加之外，另外三個(gè)分別是日冕物質(zhì)拋射、高速太陽風(fēng)和太陽高能粒子顯著增加。

之所以說太陽現(xiàn)在是在一個(gè)比較活躍的階段，這個(gè)是根據(jù)它的上一個(gè)周期——2008年到2019年所預(yù)測的。

圖：太陽黑子

就目前來看，太陽的活躍程度也算符合預(yù)期，近期新發(fā)現(xiàn)了多個(gè)太陽黑子，比如AR3181、AR3182和AR3183都是最近剛剛出現(xiàn)的，這些都是太陽較為活躍的表現(xiàn)。

既然太陽本身處在較為活躍的階段，那么多爆發(fā)幾次X級(jí)別的耀斑也算情理之中了。

太陽耀斑對(duì)地球和人體的影響

太陽耀斑一般只有面向地球的時(shí)候爆發(fā)，才有可能對(duì)地球造成影響，當(dāng)強(qiáng)大的電磁輻射襲擊地球的時(shí)候，它會(huì)電離地球的上層大氣，這是導(dǎo)致無線電和GPS設(shè)備中斷的原因。

但是，太陽耀斑并不會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障，真正導(dǎo)致停電的是日冕物質(zhì)拋射。

太陽的外層大氣就日冕，是由強(qiáng)磁場構(gòu)成的，有時(shí)候封閉的太陽大氣層會(huì)突然猛烈地釋放出那些氣體氣泡和磁場，這個(gè)就是冕物質(zhì)拋射。

日冕物質(zhì)拋射和電磁輻射不同，它是有質(zhì)量的，強(qiáng)大的日冕物質(zhì)拋射可能會(huì)攜帶 10 億噸物質(zhì)——主要由質(zhì)子和電子組成。

所以，它并不像太陽耀斑的電磁輻射那樣可以8分鐘到達(dá)地球，根據(jù)它最初獲得的速度不同，日冕物質(zhì)拋射最快15小時(shí)才會(huì)到達(dá)地球，也可能幾天才會(huì)到達(dá)。

日冕物質(zhì)拋射經(jīng)常是伴隨M和X級(jí)太陽耀斑釋放的，但有時(shí)候是各玩各的，比如最近（1月10日）這次X級(jí)耀斑爆發(fā)可能就沒有日冕物質(zhì)拋射。

由于質(zhì)子和電子都是帶電的，所以當(dāng)它們到達(dá)地球的時(shí)候，會(huì)與地球周圍的磁場相互作用，這會(huì)導(dǎo)致磁場扭曲和減弱，進(jìn)而導(dǎo)致北極光和其他一些奇怪的自然現(xiàn)象。

由于它影響了磁場，所以它會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流——可能會(huì)有超過100安培的地磁感應(yīng)電流流入連接到電網(wǎng)的電子元件，進(jìn)而破壞電網(wǎng)內(nèi)部元件并導(dǎo)致大規(guī)模停電。

至于太陽耀斑是否對(duì)人體有影響，大部分學(xué)者給出了否定的答案，因?yàn)闊o論是電磁輻射，還是帶電粒子，它到達(dá)地面的部分都很少，基本都被地球磁場和大氣層吸收了。

地球磁場的改變可能會(huì)讓一些依賴磁場辨別方向的動(dòng)物迷失方向，表現(xiàn)出奇怪行為，但人類基本不依賴磁場生活。

不過，有一些學(xué)者也發(fā)表了一些論文，表示太陽耀斑爆發(fā)會(huì)顯著提高一些疾病的發(fā)病概率。

比如 2018《科學(xué)報(bào)告》的一項(xiàng)研究指出，受到地磁活動(dòng)干擾，會(huì)顯著增加包括心律失常、心血管疾病、心肌梗死相關(guān)死亡的發(fā)生率。

2014年發(fā)表在《中風(fēng)》雜志上的一項(xiàng)研究顯示，日冕物質(zhì)拋射對(duì)地球的影響，會(huì)讓中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)增加19%，其中65歲人群是增加27%。

最后

總得來說，由于地球自身的條件不錯(cuò)，“太空天氣”變化對(duì)地球表面生物的影響不算特別大，至少遠(yuǎn)沒有地球本身的一些自然災(zāi)害來得可怕。

但是，接下去2年多太陽耀斑爆發(fā)可能會(huì)比較頻繁，如果哪天停電，或者收不到信號(hào)是比較正常的。

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