太阳耀斑大规模爆发

    太阳耀斑来了

    中国气象局国家空间天气监测预警中心今天发出预警说,2月15日上午太阳黑子活动区爆发了一次X2.2级耀斑。本次耀斑伴随有显著的太阳风暴事件,将在今明两天影响地球,可能引起地磁暴。耀斑的爆发会引起我国上空的电离层突然骚扰,预计届时受到影响的主要是短波通讯、导航定位和电力部门。

    国家空间天气监测预警中心还提醒说,2月17日—19日,第11158活动区仍有可能爆发强耀斑,并伴随显著的太阳风暴。如果耀斑事件发生在我国的白天,将会使我国南部地区电离层发生突然骚扰,导致短波信号的衰减甚至中断,请有关部门注意,尽量避免在此期间进行对无线电通信和卫星导航定位依赖性较高的活动,短波通信建议使用较高频率。地磁暴期间,电力部门应密切关注电网内部的电流变化,及时采取应对措施。

    何谓太阳活动周期

    人类发现太阳黑子现象已经有几千年历史。太阳活动周通常以太阳表面黑子数量的周期性变化来划分,太阳活动的周期平均为11.2年。太阳活动周期一般表现为上升期、峰值期和下降期。开始的4年左右表现为上升期,黑子不断产生,数量越来越多,活动加剧,并达到极大。黑子数量达到极大的一年,称为太阳活动峰年或太阳活动极大年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子数量也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年或太阳活动极小年。

    国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。1999年开始为第23周。2009年9月开始为第24周。

    科学家以图1表示第1-23太阳活动周黑子数的变化情况。

    1999年—2009年的第23太阳活动周是最近50年来太阳活动最为剧烈的周期,2000年7月发生了有观测以来的最大一次太阳风暴事件;而2003年10月底的太阳风暴事件(太阳耀斑、质子事件、日冕物质抛射等)不仅刷新了太阳耀斑的最大值,也是对人类技术系统影响最为广泛和严重的一次。据不完全统计,该次事件中受到影响的航天器达到50多颗,地面系统也受到了明显的干扰。

    第24周太阳活动期特点

    专家介绍说,与第23太阳活动周相比,目前的24太阳活动周的特点是:(1)开始晚,2010年下半年才有连续的黑子记录,此前多次出现黑子数为零的情况。(2)上升慢,目前黑子数水平为30左右,较以前各周明显偏低,据国家空间天气监测预警中心预测,24周太阳活动峰年将出现在2013年下半年到2014年上半年。(3)太阳活动总体水平偏低,国家空间天气监测预警中心预报的24周太阳黑子数峰值为70左右,是最近五个活动周中最低的。

    但是,专家特别提醒说,由于能够影响地球的太阳风暴受风暴强度、日—地位置关系等多种因素控制,因此不排除本周发生严重影响地球的太阳风暴事件的可能,但发生概率较第23周要低。

    今年2月13日和15日发生的强耀斑事件,出现在第24周太阳活动开始加速上升的背景下,这标志着第24周太阳活动开始进入活跃期。2月13日和15日发生的两次强耀斑事件,从整个太阳活动周的角度来看,只是相对普通的太阳爆发过程。

    目前,发生强耀斑事件的第11158活动区还在不断扩大,其内部磁场结构也变得更加复杂,显示出该区域的能量还在积聚,因此仍有爆发大级别耀斑的可能性,而且近期该活动区正处于日面的中心附近,该区域发生的太阳风暴事件更容易影响到地球及近地空间。(本报北京2月17日电 本报记者 林 英) 

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    太阳活动期爆发耀斑

    太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,其亮度迅速上升至极大,然后缓慢减弱,是强太阳风暴事件的重要标志。太阳耀斑是太阳磁场活动的周期性产物,耀斑的起因是太阳磁场突发的重新排布,这些磁场从太阳表面向上拱起,在大气层中突然爆炸。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量,一个特大的耀斑释放的总能量高达10^26焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑按面积分为4级,由1级至4级逐渐增强,小于1级的称亚耀斑。耀斑的显著特征是辐射的品种繁多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、X射线和伽马射线。2003年10月底11月初,科学家目睹了一场有记录以来最大的太阳耀斑爆发。带电粒子大规模地倾泻而出,即使在地球以及地球周围的空间里也显而易见,这里距离源头整整有1.5亿千米远。

    耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能,无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至中断。此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。

    耀斑爆发后,为了躲避那些非常强大的带电粒子,许多科学卫星和通信卫星不得不暂时关闭,国际空间站的宇航员也面临着危险,不得不到空间站上防护相对较好的服务舱中寻求庇护。在地球上,定期航班避开了高空航线,以避免飞行员可能会遇到无线电通讯方面的问题,乘客和乘务人员可能吸收到的辐射剂量增加。电网也不得不严格监控电涌(surge),避免电力供应中断。

    幸运的是,即使有强烈的太阳风暴发生,地球的磁场和大气层也可以保护绝大多数人的安全。但是随着社会对科技的依赖日益加深,人类受到太阳耀斑的影响也越来越大。正因为如此,人类对耀斑爆发的探测和预报也越来越关切,正在努力揭开耀斑的奥秘。