去看一場太陽系最絢爛的焰火

□三疊紀小貝殼

新春佳節(jié)快到了，同學們都期待著看最美麗的焰火表演吧？哇，一束束火樹銀花在夜空中絢爛綻放，那轉(zhuǎn)瞬即逝的繽紛色彩和炫酷造型，相信誰都會留下最美好的記憶?？墒悄阒绬幔谖覀兊厍驄寢屔畹奶栂?，有一種幾乎每天都會爆發(fā)的漂亮焰火，它無比巨大，比同學們看過的所有焰火都漂亮！而且每隔11年，這種太空焰火還會超級大爆發(fā)，地球上所有的煙花加在一起都沒有它絢爛奪目！哈哈，別費心找啦，它就是我們頭頂上太陽公公的杰作——太陽耀斑。

“大廣巨”牌焰火啥模樣

就知道你們啥好看的焰火都見過，什么噴花旋轉(zhuǎn)、火箭吐珠、火輪噴泉……可你們平時就是看不到太陽系最絢爛的焰火啥模樣。為什么？那是因為，如果是在地球上用肉眼觀測，由于太陽本身的亮度太強了，會將太陽表面爆發(fā)的太陽耀斑隱藏起來。但是，如果用增加了特殊濾鏡的望遠鏡觀測，甚至離開地球大氣層，在浩渺深邃的太空舞臺欣賞，你就一定會為太陽表面突然迸發(fā)的炫目焰火深深折服。太陽，這個巨大火球的表面，突然迸發(fā)出一道耀眼的光芒，直刺太空。遠遠超過地球體積的火花如噴泉般從溫度高達6000攝氏度，涌動著火的浪濤的太陽表面噴涌而出，瞬間幻化為無窮無盡奇妙的形狀，象龍、象花、象神奇的巨手……與此同時，太陽外層大氣中的色球?qū)訒霈F(xiàn)如水面漣漪般的層層波動。它擁有最美麗的色彩，不僅是你見過的所有顏色可見光，還包括雖然看不見卻能穿透身體的γ射線和X射線，以及同樣看不見卻可被太空望遠鏡捕捉的射電信號，耀斑焰火幾乎包含了所有波長的光波，地球上的任何焰火在它面前都會黯然失色。

伴隨著能量大、波段廣、影響巨的“大廣巨”牌太陽焰火的噴薄而出，高能粒子從太陽拋向太空，強大的太陽風暴在經(jīng)過1.5億千米的咆哮后抵達地球，和地球磁場相互作用產(chǎn)生絢麗如仙境的極光。哇，那是高緯度的天空中最美麗壯觀的飄帶。

哈哈，神奇的太陽焰火也有許許多多的種類和不同的規(guī)模哦?？茖W家根據(jù)觀測手段的不同，把太陽耀斑分為光學耀斑、X射線耀斑、質(zhì)子耀斑、白光耀斑等。耀斑的亮度不同則其規(guī)模級別也不同。不同種類、不同大小的太陽耀斑都會有自己絢爛奇特的表現(xiàn)，它們在太陽生命的不同階段盡情展現(xiàn)，讓我們看到最神奇的焰火表演。

神奇焰火“安全生產(chǎn)”最重要

太陽焰火時時都在表演，雖然好看，但它們也有著無窮無盡的威力。

雖然距離1.5億千米，但太陽耀斑產(chǎn)生的巨大能量依然會對地球造成重大影響。

先來說說太陽耀斑究竟是怎么回事兒。太陽耀斑是太陽磁場巨大能量的一種釋放方式，是發(fā)生在太陽大氣層局部區(qū)域的一種最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，伴隨著高能高熱和大量粒子以及電磁輻射的向外噴發(fā)。小型耀斑幾乎每天都有發(fā)生，而最厲害的X級耀斑幾乎要一千年才爆發(fā)一次。在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)，它一次爆發(fā)的能量就相當于上百億顆巨型氫彈同時爆炸釋放的能量，或者相當于十萬至百萬次強大火山爆發(fā)釋放的能量總和！雖然“觀賞距離”有1.5億千米，但超級大耀斑爆發(fā)時，從太陽拋射出來的巨量的熱等離子體，足以切斷地球上無線通訊和電力供應(yīng)，使大氣溫度和密度升高，改變?nèi)嗽煨l(wèi)星等空間飛行器的軌道……如果耀斑強度足夠大，連人類的生存環(huán)境都會受到威脅。

由丹麥奧胡斯大學克里斯托弗—卡羅夫領(lǐng)導的一個國際研究團隊，利用中國郭守敬望遠鏡（LA M O ST）數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一個重大研究成果：如太陽噴發(fā)“超級耀斑”，可摧毀地球大氣層?？茖W家分析了近十萬顆恒星的表面磁場數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，這些恒星的超級耀斑，很可能與太陽耀斑有著相同的形成機制……這意味著，太陽也有可能產(chǎn)生威力無比巨大的超級耀斑！

幸運的是，在人類文明史中，我們的太陽并沒有爆發(fā)過超級耀斑！在公元775年，太陽爆發(fā)了一次次級超級耀斑，能量是人類進入太空時代以來所觀測到的最強爆發(fā)的10到100倍，還好那時并沒有電子設(shè)備哎，要不然它們都會因為耀斑輻射而被摧毀。迄今為止觀測到的最大一次太陽爆發(fā)發(fā)生在1859年9月1日，從太陽拋出的數(shù)量巨大的熱等離子體襲擊了地球。由這次事件引起的極光甚至南至古巴和夏威夷都能看到，全球范圍的電報系統(tǒng)都陷入了混亂，而來自格陵蘭島的冰芯數(shù)據(jù)顯示，地球的臭氧保護層也遭到了這場太陽風暴帶來的高能粒子的破壞。那次太陽風暴事件被稱為“卡林頓事件”。

由太陽耀斑引發(fā)的帶電粒子流（太陽風）進入地球磁場后，會在地球南北兩極附近地區(qū)的夜間高空產(chǎn)生美麗的極光。

而根據(jù)科學家的觀測，宇宙中恒星有規(guī)律的爆發(fā)強度，有可能比“卡林頓事件”的強度大一萬倍！那該是多么壯觀的“太空焰火”呀。

美國宇航局拍攝的太陽耀斑照片。

造一面“太空盾牌”

研究人員利用地質(zhì)記錄和大小與太陽相當?shù)暮阈腔顒拥臄?shù)據(jù)，推測下一次劇烈太陽耀斑將發(fā)生在未來100年。他們通過計算發(fā)現(xiàn)，超級危險的“滅絕級別”的超級耀斑每2000萬年才會發(fā)生一次，但發(fā)生造成科技大災(zāi)難級別的耀斑的可能性要高得多。根據(jù)測算，要是沒管好這些大威力的“焰火”，未來150年由太陽超級風暴造成的經(jīng)濟損失有可能相當于18萬億美元。

對于“超級太陽焰火”的副作用，我們現(xiàn)在的防護措施就是地球的天然磁氣圈。太陽日冕物質(zhì)拋射會引發(fā)有害物質(zhì)直奔地球。這種現(xiàn)象一直都在發(fā)生，只是大多數(shù)時間不會到達地球，那是因為地球的大氣層具有一定的保護作用。而且，極端太空氣候事件到達地球需要數(shù)天時間，因此，即使太陽拋射的數(shù)十億噸微粒向地球奔來，我們也會有一定的預(yù)警時間。

只是地球大氣層的保護作用不夠強大。美國哈佛—史密森天體物理中心科學家阿維·洛布和曼納斯維·林加姆提出了他們的解決方案：耗資約1000億美元，在拉格朗日點L1——位于太陽和地球之間，距離地球約160萬公里的太空中建設(shè)一個105噸重的磁盾牌，使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不會到達地球。

這可是個超級厲害的“抵抗戰(zhàn)士”，有了它的保護，我們既能盡情欣賞太陽系最燦爛的焰火，又不會被焰火傷害。即使太陽超級風暴襲來，地球大氣層的物理性質(zhì)也不會發(fā)生改變，我們的衛(wèi)星、通信、供電系統(tǒng)，以及我們每天都在使用的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品——其中包括智能手機、電視機和廣播等都會安然無恙。