太阳耀斑

太阳局部发生的最剧烈的爆发现象
image
太阳耀斑（Solar flare）[1]是发生在太阳大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象。这种现象在短时间内释放大量能量，引起局部区域瞬时加热，同时向外发射各种电磁辐射，并伴随粒子辐射突然增强。从地球上看去，就好像是太阳上出现了一块块闪耀的斑点。[2][6]
太阳耀斑按照能量由弱到强分为A、B、C、M、X五种强度等级，每个等级的内部还可以用从1到9的数字来进一步细分，而数字反映的是不同耀斑能量相差的倍数。[3][7]太阳Hα耀斑分级可分为S、1、2、3、4五个级别。[8][5][9]
1859年9月1日，英国天文爱好者卡林顿（Richard Carrington）和天文学家霍奇森（Richard Hodgson）在用望远镜观测太阳时，发现日面上出现两道极其明亮的闪光，这些闪光后来被称为太阳耀斑。[10]耀斑出现时会有很强的辐射，并且辐射种类很多，除可见光外，还有紫外线、红外线、X射线、伽玛射线和射电辐射，另外，还有冲击波和高能粒子流，甚至还有能量特高的宇宙射线。[11]太阳表面强磁场区域增多时，这些区域被压缩并互相作用变得不稳定，磁体一旦放松，则会使积累的全部能量倾刻间释放掉，这种能量的释放是太阳耀斑亮度增强的主要原因。[12][13]
太阳耀斑爆发时，释放的大量高能带电粒子和电磁辐射会对航天器造成辐射损伤，[14]还会使电离层扰动，让短波无线电信号被部分或全部吸收，导致信号出现衰落或中断，卫星通信也会受到干扰。耀斑产生的等离子云还会导致地球磁场产生地磁暴，并诱生地磁感应电流。这种电流会对电网中的变压器设备造成影响，如1989年3月，因太阳耀斑造成的加拿大“魁北克省大断电事件”。[15][16][17][18]
为了降低太阳耀斑带来的影响，科学家通过不断研究，已经形成了以地面观测系统为主，地面与空间观测相结合的太阳观测网，从而不断提高太阳风暴预报产品制作与服务水平，增强预报预警能力。[15]