解说太阳耀斑的奥秘

它是一种最剧烈的太阳活动，其平均活动周期约为11年。一般认为发生在色球层中，所以叫“色球爆发”、即太阳耀斑。其主要观测特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢，特别是在耀斑出现频繁且强度变强的时候。

这个小亮点，一旦出现就会发生惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸，而一次较大的耀斑爆发，在一二十分钟内就可释放出巨大的能量。除了日面局部突然发生增亮的现象外，耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强。耀斑所发射出来的辐射种类很多，除可见光外，还有紫外线、X射线和伽马射线以及有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至还有能量特高的宇宙射线。

地球的空间环境也会因耀斑的发生而受到很大的影响。耀斑出现时，太阳色球层中就会发生一声爆炸，而地球大气层也将立即出现缭绕余音。耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。而当耀斑辐射来到地球附近时，就会与大气分子发生剧烈碰撞，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。由于耀斑发射的高能带电粒子流会与地球高层大气作用，从而产生极光并干扰地球磁场进而引起磁暴。

此外，气象和水文等方面也会因耀斑的爆发而产生不同程度的直接或间接影响。正是如此，人们对耀斑爆发的探测以及预报情况给予的关注程度正与日俱增，进而努力揭开耀斑迷宫的奥秘。

据说，在第二次世界大战中，德国前线战事正处于紧张时期，后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台，传达命令。突然，耳机里的声音没有了。他检查机器，电台完整无损，拨动旋钮，改变频率，仍然无济于事。结果，因为前线失去联系，后援像群龙无首似的陷入一片混乱，战役以失败而告终。布鲁克也因此受到军事法庭判处死刑。他仰天呼喊：“冤枉！冤枉！”后来经过核查，发现这次无线电中断的“罪魁祸首”竟是耀斑。可见，布鲁克的死，实在是太冤枉了！但是，他的死，也说明了当时人们对耀斑还不了解。

1859年9月1日，两位英国的天文学家同时用高倍望远镜对太阳进行观察。结果他们同一时间在一大群形态复杂的黑子群附近，看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群，亮度缓慢减弱，直至消失。这就是耀斑，太阳上活动现象最为强烈的物质。由于这次耀斑特别强大，在白光中也可以见到，所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是极其罕见的，它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟，个别耀斑能长达几小时。耀斑在出现的时候会释放大量的能量。一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳，相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑起初是在日冕低层出现，后来下降传到色球。如果用色球望远镜能够观测到，则说明它是后来的，也有人称它为次级耀斑。

耀斑按面积可分为4级。由1级至4级逐渐增强，小于1级的称亚耀斑。我们知道，耀斑辐射的品种很多，当它到达地球之后，就会严重干扰电离层对电波的吸引和反射作用，进而使得部分或全部短波无线电波被吸收掉，短波衰弱甚至完全中断。

2003年10月底到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。这些带电粒子大规模地倾泻而出，即使在距离源头整整有1.5亿千米远的地球以及地球周围空间里也显而易见。比如，突击到我们邻近空间中的粒子，它们的轰击有时会非常强大，以至于许多科学卫星和通信卫星不得不暂时关闭，少数还遭到永久性的损伤。同样，国际空间站的宇航员也会面临着危险，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，定期航班应该避开高空航线，因为在那里，飞行员可能会遇到无线电通信方面的问题，乘客和乘务人员也可能吸收到辐射剂量。这些问题都是十分令人担忧的。这种情况下，电网也不得不严格监控电涌。人们尽管作了这些努力，瑞典南部的5万户居民还是短暂地失去了电力供应。

值得庆幸的是，即使在与最糟糕的太阳风狭路相逢，地球的磁场和大气层还是可以保护地球上绝大多数的人避免遭受破坏。但是，社会对科技的依赖日益加深，使得在某种程度上，几乎每个人都容易遭受攻击。在大耀斑爆发的过程中，在空间物理学家的术语中最大的潜在破坏来自那些高速射离太阳外层大气的物质，它们被称为“日冕物质抛射”。正像2003年那次异常巨大的耀斑爆发那样，将一些巨量电离气体送入到与地球相撞的轨道中。