科学探索|太阳黑子残骸爆炸：引发指向地球的日冕物质抛射太阳黑子残骸爆炸：引发指向

一项新研究观测到，太阳黑子的“尸体”在4月11日发生爆炸，引发了太阳物质的大规模喷射，并且是朝着地球的方向。据估计，这些太阳物质将于4月14日到达地球，届时将会导致强烈的极光。这场爆炸是由一个被称为“AR2987”的死亡太阳黑子引起的，并以辐射的形式释放了大量的能量。

文章图片

太阳黑子AR2987在4月11日世界时5时21分（北京时间下午1时21分）已经爆发了一场C级太阳耀斑
爆炸同时还导致了日冕物质抛射（CME），即日冕物质从太阳表面的区域释放出大量物质（磁化等离子体，主要成分为电子和质子）和电磁辐射。这两种现象都可能在地球的上层大气中激发出更强烈的极光。
【科学探索|太阳黑子残骸爆炸：引发指向地球的日冕物质抛射】太阳黑子是太阳表面的暗区，是由太阳内部强烈的磁性活动造成的。这些斑点是临时性的，可以持续几个小时到几个月。太阳黑子“死亡”的说法更多的是出于诗意，而不是科学性。事实上，是太阳的对流活动破坏了这些斑点，使其中出现磁场受到扰动的小片区域。
在偶然情况下，太阳黑子会“重启”，产生更多的磁性，数天或数周后出现在同一区域，看起来就像对流区变弱了，或者表面下存在一个不稳定的区域，特别容易产生磁场。
我们还不知道AR2987的未来如何，但这个太阳黑子在4月11日世界时5时21分（北京时间下午1时21分）已经爆发了一场C级太阳耀斑。当太阳黑子上方的等离子体和磁场在压力下失去控制时，就会发生这样的耀斑，耀斑会向外加速，因为如果它们向下朝太阳内部移动的话，就会撞上密度很大的物质。
太阳耀斑依照太空探测器静止环境观测卫星（GOES）在地球附近测量到的X射线峰值通量（波长在100至800皮米之间），按照每平方米的瓦特数（W/m^2）分为A、B、C、M或X等不同等级。C级耀斑相当常见，很少直接对地球造成影响。与此次爆发一样，太阳耀斑有时会引发日冕物质抛射，这是太阳的离子体和磁场的大规模爆发，太阳物质以每小时数百万公里的速度向外进入太空，C级太阳耀斑很少触发日冕物质运动，当这种情况发生时，日冕物质的运动通常也是缓慢和微弱的。
当太阳风暴袭击地球周围的磁场时，抛射出来的带电粒子可以沿着磁力线（从北极到南极）运动，与大气中的气体碰撞并相互作用，以光子的形式释放能量。在这一过程中，南极和北极的上空就会出现令人眼花缭乱的极光。
在太阳表面平静的时候，太阳风的带电粒子流就足以触发极地的极光。在大规模的日冕物质抛射期间，地球磁场会受到更大的扰动，意味着极光可能在更大范围内出现。此前一场发生在3月底的日冕物质抛射将大量太阳物质射向地球，在加拿大、美国北部和新西兰引发了极光。
4月11日的日冕物质抛射可能会在4月14日导致一场小型（G1级）的地磁风暴，可能会对人造卫星的运行产生轻微影响，地面电网也可能出现微弱波动，日冕物质抛射有时会伴随巨大的耀斑，并引发磁暴。1989年3月的磁暴就曾导致卫星停用，并使地球上的电网受损而中断很长一段时间。
据比利时皇家天文台太阳影响数据分析中心称，所有这些活动对太阳而言都是相当正常的。目前恰好是太阳活动增加的时期。太阳活动（包括太阳黑子及其他现象）会周期性地出现平静和活跃的时期，这种现象被称为太阳周期。太阳周期的平均长度为11.1年，但曾观测到最短的只有9年，最长的可长达14年之久。瑞士天文学家鲁道夫·沃夫将太阳黑子的活动回溯至17世纪，根据其建立的数学模式，1755至1766年的周期被编为第一周期。目前，太阳正处于第25个太阳活动周期。在当前这个周期中，太阳黑子的数量呈上升趋势，预计将在2025年达到峰值，意味着有更多的机会出现太阳风暴和极光。