英國(guó)曾有一位名叫理查德?卡林頓的釀酒商，他同時(shí)也是一位業(yè)余天文學(xué)家。1859年9月1日這一天，33歲的他爬上樓梯，進(jìn)入他位于倫敦附近的私人天文臺(tái)，打開(kāi)圓頂天窗，然后調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，將直徑28厘米的太陽(yáng)圖像投射在一幅幕布上——在天氣晴好的早晨，這樣的天文觀測(cè)是他的習(xí)慣。當(dāng)他在紙上描摹太陽(yáng)黑子的活動(dòng)軌跡時(shí)，突然看到在一個(gè)大的黑子群中出現(xiàn)了“兩塊非常明亮的白色光斑”。與此同時(shí)，在倫敦基尤天文臺(tái)，磁力計(jì)上用絲線懸掛的磁針開(kāi)始劇烈跳動(dòng)。

第二天黎明之前，壯觀的極光照亮了天空，夏威夷和巴拿馬以北的人都看得見(jiàn)。在落基山脈露營(yíng)的旅者誤以為日出，于是起床準(zhǔn)備早餐。

圖為2011年9月22日 衛(wèi)星拍到了位于太陽(yáng)邊緣的等離子環(huán)的側(cè)影，其巨大程度足以容納許多個(gè)地球；上方還有一處形如波濤的日珥，正把帶電的太陽(yáng)粒子甩向太空?？茖W(xué)家們監(jiān)測(cè)著太陽(yáng)制造的振動(dòng)波，借此探知其內(nèi)部的一些活躍區(qū)--在它們沖出太陽(yáng)表面之前。

太陽(yáng)超級(jí)風(fēng)暴是一種巨大的電磁爆發(fā)現(xiàn)象，可將數(shù)十億噸的帶電粒子噴向地球，卡林頓觀測(cè)到的耀斑就是一場(chǎng)太陽(yáng)超級(jí)風(fēng)暴的先兆。當(dāng)不可見(jiàn)的粒子巨浪與地球磁場(chǎng)發(fā)生撞擊時(shí)，引起電報(bào)線路中電流激增，幾處電報(bào)通訊站因此運(yùn)行中斷，而其他地方的電報(bào)員卻發(fā)現(xiàn)，他們可以切斷電報(bào)機(jī)的電池供電，單靠地磁感應(yīng)的電流繼續(xù)工作。波士頓的一名電報(bào)員向緬因州波特蘭市的同行發(fā)電報(bào)說(shuō)：

“現(xiàn)在我們用的完全是北極光產(chǎn)生的電流，你那邊接收效果怎么樣？”

“比用電池好得多?！辈ㄌ靥m方面回答道。

圖為：2012年1月24日 瑞典北部的克瓦爾島上，一大片極光在索瑪勒于橋的上空搖曳；此次激烈的太陽(yáng)活動(dòng)持續(xù)了一周。地球大氣層中的某些類(lèi)氣體被太陽(yáng)射出的帶電粒子擊中時(shí)，會(huì)像霓虹燈里的氖氣一樣發(fā)光。極光在南北兩極地區(qū)最為常見(jiàn)，遇上強(qiáng)勁的太陽(yáng)風(fēng)暴時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)在緯度較低的地方。

換做是今天的通信、電力系統(tǒng)的操作員，絕不會(huì)那么愉快樂(lè)觀。迄今為止再?zèng)]有發(fā)生過(guò)威力與1859年相當(dāng)?shù)奶?yáng)超級(jí)風(fēng)暴，所以我們很難計(jì)算，在如今這個(gè)電路四通八達(dá)的世界中，如果來(lái)一場(chǎng)規(guī)模近似的太陽(yáng)風(fēng)暴，破壞將達(dá)到什么程度。在這個(gè)問(wèn)題上，加拿大魁北克省1989年3月13日的停電事故可以作為參照。當(dāng)時(shí)，一次強(qiáng)度約為“卡林頓級(jí)”三分之二的太陽(yáng)風(fēng)暴，在不到兩分鐘的時(shí)間里，致使六百多萬(wàn)用戶的供電網(wǎng)癱瘓。如果是一場(chǎng)卡林頓級(jí)的風(fēng)暴，其毀壞的變壓器會(huì)比電力公司的備用變壓器還多，而制造、安裝新變壓器需要數(shù)月時(shí)間，在這期間，有上百萬(wàn)人得不到照明、飲用水、污水處理、供熱、空調(diào)、燃料、電話以及無(wú)法常溫保質(zhì)的食品和藥物。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院最近的一項(xiàng)報(bào)告中估計(jì)，如上所述的太陽(yáng)風(fēng)暴可造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)于二十場(chǎng)卡特里娜級(jí)別的颶風(fēng)，僅災(zāi)后第一年就達(dá)一到兩萬(wàn)億美元，而受損的各項(xiàng)事業(yè)需要十年才能

恢復(fù)。

圖為：2011年8月9日 右邊的耀斑在美國(guó)國(guó)家海洋與大氣局的分級(jí)系統(tǒng)中達(dá)到最大的X級(jí)，信號(hào)之強(qiáng)使得太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)的一個(gè)傳感器超出負(fù)荷。太陽(yáng)活動(dòng)周期預(yù)計(jì)會(huì)在2013年進(jìn)入高峰，可能將有更多耀斑和日冕物質(zhì)拋射朝向地球發(fā)生。如果受到一次大型拋射的正面侵襲，供電線路便可能癱瘓。

洛克希德?馬丁公司太陽(yáng)和天體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室（位于加利福尼亞州帕洛阿爾托）的卡雷爾?斯赫雷弗無(wú)奈地表示：“我們至多只能提前幾天預(yù)測(cè)到太陽(yáng)的活動(dòng)?！鳖A(yù)計(jì)太陽(yáng)活動(dòng)的高峰期將從今年開(kāi)始，因此各地的太空天氣監(jiān)測(cè)中心紛紛增加了工作人員，希望事態(tài)朝最好的方向發(fā)展。斯赫雷弗說(shuō)：“我們正在盡量了解太空天氣對(duì)社會(huì)有何影響及其產(chǎn)生危害的程度。一旦發(fā)現(xiàn)重大的威脅，我們就有義務(wù)做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備，否則后果將不堪設(shè)想?！?/p>

我們對(duì)太陽(yáng)再熟悉不過(guò)了——每個(gè)晴朗的日子都能看到，但它也至為陌生。透過(guò)太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡看去，我們司空見(jiàn)慣的金色圓盤(pán)成了一個(gè)變動(dòng)不居的奇境，大得可以吞掉行星的日珥如同發(fā)光水母般躍入黑色的太空，蜿蜒盤(pán)旋數(shù)小時(shí)或數(shù)天，終究仍回到太陽(yáng)表面，仿佛被某種看不見(jiàn)的力量牽絆著。

圖為：2011年6月7日 太陽(yáng)動(dòng)力觀測(cè)臺(tái)衛(wèi)星拍攝到一次日冕物質(zhì)拋射(圖中右下方的亮點(diǎn))，并使用不同的光線波長(zhǎng)來(lái)表示太陽(yáng)各層大氣的溫度。相對(duì)較涼的色球?qū)又挥?000攝氏度，但其上方籠罩的日冕則急劇升溫至100萬(wàn)度。

正是如此。太陽(yáng)的構(gòu)成不是固體、液體，也不是氣體，而是等離子體，即“物質(zhì)的第四態(tài)”：原子在高溫下被剝奪了電子，直至質(zhì)子裸露出來(lái)。這些帶電粒子使太陽(yáng)成為優(yōu)秀的導(dǎo)體，其導(dǎo)電性能遠(yuǎn)超銅線。太陽(yáng)還聚滿了磁場(chǎng)，其中大部分“埋藏”于太陽(yáng)巨大的內(nèi)部，但仍有一些直徑與地球相當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)管道會(huì)以黑子的形式出現(xiàn)在太陽(yáng)表面。這種磁場(chǎng)性質(zhì)決定著太陽(yáng)大氣內(nèi)的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，并驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)風(fēng)，每秒鐘噴出上百萬(wàn)噸的等離子體，射速達(dá)每秒700公里。

圖為：2011年6月7日 太陽(yáng)動(dòng)力觀測(cè)臺(tái)衛(wèi)星拍攝到一次日冕物質(zhì)拋射（圖中右下方的亮點(diǎn)），并使用不同的光線波長(zhǎng)來(lái)表示太陽(yáng)各層大氣的溫度。相對(duì)較涼的色球?qū)又挥?000攝氏度，但其上方籠罩的日冕則急劇升溫至100萬(wàn)度。

所有這些活動(dòng)產(chǎn)生的原因，就在于太陽(yáng)這顆尋常恒星所具有的復(fù)雜非凡的構(gòu)造。太陽(yáng)核心是一個(gè)密度為黃金的六倍、溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度的等離子球體，每秒鐘有7億噸質(zhì)子聚變?yōu)楹ず?，所釋放的能量相?dāng)于100億枚氫彈爆炸。太陽(yáng)核心會(huì)緩慢律動(dòng)，在聚變加速時(shí)擴(kuò)張，聚變減弱時(shí)收縮。除了這種緩慢而深沉的“心跳”，還有其他無(wú)數(shù)的脈動(dòng)節(jié)奏與之交疊，比如周期為11年的太陽(yáng)黑子。有些太陽(yáng)活動(dòng)的周期要跨越多個(gè)世紀(jì)。

高能光子從太陽(yáng)內(nèi)部穿越由密集的離子和電子形成的“迷宮”來(lái)到表層，將核心聚變產(chǎn)生的能量帶到外部。這個(gè)輻射區(qū)的物質(zhì)密度極大，以至光子需要用10萬(wàn)年以上的時(shí)間才能逃逸到外圍的對(duì)流層，這一段穿越占了從太陽(yáng)中心到太陽(yáng)表面之距離的70％。再過(guò)大約一個(gè)月，光子進(jìn)入光球?qū)印@一層才是我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)的部分。從光球?qū)映霭l(fā)，光子只需要8分鐘即可到達(dá)地球，成為普照萬(wàn)物的

陽(yáng)光。

圖為：為什么太陽(yáng)大氣距表面遠(yuǎn)了，溫度反而上升，這仍是個(gè)謎。日冕中有些區(qū)域在太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)可以達(dá)到600萬(wàn)度以上的及高溫。

太陽(yáng)這巨大的熱核反應(yīng)爐當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生大量噪音。美國(guó)科羅拉多州博爾德市國(guó)家大氣研究中心的馬克?米施說(shuō)：“太陽(yáng)的鳴響就像一口發(fā)出上百萬(wàn)種音調(diào)的鐘?！边@些聲音會(huì)使太陽(yáng)表面泛起波紋，而科學(xué)家通過(guò)研究波紋來(lái)確定太陽(yáng)對(duì)流層深處的物質(zhì)流動(dòng)情況，這就是“日震學(xué)”。

圖為：2010年11月11日，美國(guó)宇航局的太空雙探測(cè)器STEREO A 和B進(jìn)入軌道后，使人類(lèi)首次擁有了近乎完全的太陽(yáng)表面視野。到2011年6月，這視野中的遺漏之處也被補(bǔ)全。太空天氣的觀察者們?nèi)缃窨梢钥吹皆谔?yáng)遠(yuǎn)端醞釀的活躍區(qū)域，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)日冕物質(zhì)拋射的路線。這種成像技術(shù)進(jìn)步可能意味著下一次猛烈的太陽(yáng)風(fēng)暴襲向地球時(shí)，我們將爭(zhēng)取到生死攸關(guān)的預(yù)警時(shí)間。

（來(lái)源：新浪網(wǎng)）