太阳系最强“技能包”拥有者

◆韩大洋

说起太阳的外在爆发活动，我们首先想到的就是它发出的光与热。但你要真这样想的话，太阳可就不太乐意了：“这些光和热只是我的附属品，连热身活动都算不上！”

“那你还有哪些本领？”

“耀斑、暗条爆发、日冕物质抛射，这些都是我的拿手好戏。”

耀斑——太阳系最强闪光

闪光灯，通过电容充电与快速放电，在一瞬间产生高亮的光照，帮助我们在拍摄时补光或进行艺术创作。太阳同样拥有这样的本领，甚至还是全太阳系最强的。

平日里，来自太阳对流区的等离子体向外部大气传导着能量，对应表面黑子活动区逐渐积蓄的磁场能，太阳也在按部就班地自转着。突然，一道光亮从黑子活动区的附近窜出，且亮度快速升高，数分钟后逐渐降低，但它发出的光仍在传播，最终照亮近半个太阳系。

这就是一次典型的太阳耀斑活动。它发生在太阳色球层及其上方日冕过渡层中，由磁场为其提供能量，表现为辐射的陡然增加。

图1 2023 年1月10日爆发的X1.9级耀斑（图/国家空间天气监测预警中心）

与人造闪光不同，耀斑包含了宇宙中所有波段的光。按照波长从短到长排列主要有γ 射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波、射电等。一次典型耀斑爆发释放的能量是太阳每秒钟释放总能量的数倍，甚至更高。

为了准确描述耀斑的强度，科学家将其中X 射线波段的能量作为分级标准，把耀斑由小到大分为A、B、C、M、X 五级，每级间的能量相差十倍。一般X 级的耀斑就被称为大耀斑，释放的能量相当于同时引爆千万颗百万吨级核弹所释放的能量。

人类进入太空时代以来，遇到的最强耀斑是发生在2003 年11 月4 日的X28 级特大耀斑，因为当时测量仪器的探测上限为X28，它的实际级别可能高达X45。

暗条（日珥）爆发——消失的“一只耳”

在太阳磁场的作用下，日冕等离子体沿着磁力线运动。由于太阳磁场较为复杂，通常情况下表现为由无数磁力线绕成的一团乱麻，所以太阳表面会时不时凸起一些磁力线环，日冕等离子体相应地被它高高举起，如此形成的结构就是暗条。对于地球的观测者而言，当暗条刚好发生在太阳侧面时，看上去就像一个光光的脑袋上长着一只“招风耳”，日珥也因此得名。

暗条的长度能达到数万千米甚至近百万千米，历史上曾出现过几乎横跨整个太阳圆面的巨大暗条。暗条不仅能高高跃起，滞空在距离太阳几万千米的高空也是手到擒来。

图2 太阳上一道长约15 万千米的暗条，在不到两个小时的时间内消失不见（图/国家空间天气监测预警中心、石岛气象台）

暗条能在能量与结构快速变化的日冕中长期存在，这是它的一个重要本领——一边由色球层通过磁场不断输送高密度的物质，另一边则不断从高温、低密度的日冕大气中回落物质到色球层，以此达到相对平衡的状态，从而数天甚至更久地停留在太阳表面。

但最终等待暗条的只有两种结果：一是能量逐渐停止输送，最终慢慢回落或消散在太阳表面，二是暗条爆发。暗条产生以及稳定存在的关键就是其下方的磁场，一旦有新的磁场生成并打破原有平衡，磁力线就可能发生重联，并发生断裂与磁极转向。原本被磁力线“吸附”在太阳表面的暗条一瞬间转而被新的磁场向外推出，于是，暗条被不断加速，最终离开太阳形成向外的爆发。

日冕物质抛射——“KO”后手拳

第三个典型的太阳活动就是日冕物质抛射，从字面上理解就是太阳将日冕这些物质抛出。但为何称其为“KO”后手拳呢？

“KO”这个词经常出现在拳击运动中，意思是打出重拳从而将对手击倒。在太阳系，太阳通过日冕物质抛射是要“KO”谁呢？它凭什么能产生“KO”之力呢？

如果把太阳看作拳手，地球看作陪练员的话，耀斑就是拳手的假动作，用来刺探和干扰对手的判断，日冕物质抛射就是集全身之力挥出的一记重拳。在恒星级别的攻击之下，地球基本上每次都是“应声倒下”。

同样是在磁场的作用下，太阳能在几分钟至几个小时内，将数亿甚至数百亿吨的日冕物质加速到每秒几百千米的极值，然后一股脑地向外抛出，形成如同霰弹枪打出的子弹雨一般的粒子雨。太阳正是借助这种方式将自身的磁场能向外传输，进而影响其他行星的空间环境。

图3 一次典型的日冕物质抛射，图中心圆盘中白圈处为太阳，可见图中爆发活动的空间尺度已超过千万千米（图/LASCO探测器获取）

太阳展示的还只是它的部分技能，高能带电粒子流、冕洞高速太阳风也是它的“撒手锏”。在领教过太阳爆发的本领后，我们不由会想，这些爆发是否会给人类带来影响？被太阳“KO”的地球又会怎样呢？更多精彩敬请关注下期内容。