大约一万年前让地球地动山摇的“超级耀斑”，或将卷土重来？

你有没有想过我们有一天会被太阳杀死？

某一天早晨，地球上有一个正在工作的电报员被电死了。在这件事发生的几分钟前，卡林顿观测到太阳的一个大黑子群内突然出现了两道极其耀眼的白光。这个“白光”就是太阳活动形成的“耀斑”。

太阳耀斑

在事件发生的时候，位于英国的格林尼治天文台和基乌天文台都测量到了地磁场强度的强烈变化。与此同时，裘园的磁力计突然爆表；而且在这天夜里，天空中绚丽的血红色北极光一直向南弥漫到古巴和夏威夷，这在当时是震惊科学界的奇观。

太阳对地球的影响

这件事发生在1859年9月1日，被称为卡林顿事件，这是人类第一次观测到太阳耀斑。

太阳的巨大能量

想要揭开太阳耀斑那层神秘的面纱，我们就得从了解太阳本身开始。宇宙从混沌初开到如今，走过了一段极其漫长的岁月，而地球能够顺利经过从太古代到新生代这漫长的五个时代，归根结底是因为离不开太阳对地球的作用。我们依赖于太阳为我们提供的环境，我们仰仗着太阳给予的光和热逐步发育和进化 。那么太阳传送到地球的光和热来自哪里？

太阳是一个炙热的火球

首先，太阳能够拥有如此惊人的热量其实是因为它本身的质量。你知道太阳有多重吗？目前，太阳的质量大约是2000亿亿亿吨！你可能觉得这个数字大到让你没有概念，这么说吧，它的质量是地球质量的330000倍！因此太阳如此灼热只不过是因为它质量大罢了，外壳的物质向太阳核心挤压使得太阳核心温度直线飙升。然而，使得太阳始终保持炽热的是发生在这个“大热球”内的核聚变反应。其实，看似不起眼的小小的原子核中蕴藏着巨大的能量。

核聚变反应

根据爱因斯坦闻名世界的质能方程E=mc²可知，原子核反应物与生成物之间的质量差被“释放”成了能量。其实这个说法并不准确，因为质量并没有转化成能量，只是从静止质量变成了运动质量。根据能量守恒定律，能量并没有增加，它只是被释放了而已。所以，太阳的能量主要来自将氢原子核融合为氦原子核时的发生的核聚变反应，光和热就是伴随着这个反应产生的。

质能方程

如果说太阳只是一个简单的会发光发热的“大热球”，那还不至于对地球造成这么大的影响。真正复杂的是太阳自身变幻莫测的磁场。我们知道，磁场是由不断运动的电荷产生的，太阳内部的电荷就像调皮的小精灵到处跳跃，它们的运动会导致磁场变幻不定，而磁场又通过洛伦兹力去影响电荷运动，磁场与磁场中的电荷之间就这样互相影响着。

太阳内部结构

正是这种复杂的相互作用，导致太阳内出现太阳黑子、太阳耀斑等神奇的磁场现象。

太阳耀斑对地球的影响

正如萨拉·洛茨所言：“太阳耀斑或是核战争爆发的话，就算拥有一千罐腌萝卜也救不了你。”因为它会释放出高达6 1025焦耳的巨大能量，这是个什么概念呢？这个能量大约是太阳每秒钟释放的总能量的6倍！据科学家研究得知，太阳发出的超级耀斑，足以将整个地球烧焦！幸好这个概率极小，目前我们所记录的最著名且最“凶残”的一次太阳耀斑就是卡林顿事件了，我们也不必太过杞人忧天，不必每天担心着太阳的一举一动。接下来就让我们一起揭开耀斑的神秘面纱吧！

太阳耀斑和黑子伴生

通俗地讲，耀斑无非就是发生在太阳这颗恒星上的最为剧烈的磁场现象。耀斑发生在围绕着太阳黑子的活能层，强烈的磁场从那儿穿透光球连接日冕和太阳内部的磁场，所以，太阳耀斑会影响到太阳全部的大气层（光球层、色球层和日冕层）。耀斑发生时，会从太阳的日冕层向太空抛射出包含电子、离子、和原子的云气团。一般情况下，在太阳耀斑发生后的一两天，这些云气团就会到达地球。

太阳表面的活动

那么，耀斑的出现是怎么影响地球的磁场使得磁力计爆表的呢？答案是通过太阳耀斑爆发时产生的太阳风。让我们先了解一下太阳的温度到底高到什么程度吧！你也许会震惊，太阳的核心温度可以达到15000000 。在这样的极端高温环境下，物质会被分解到没有固定形态，我们把这种状态的物质叫做等离子体。

太阳风

其实我们可以把太阳看作是一个混合着原子核和电子的一团充满电能的气体，而太阳风则是指太阳上层大气射出的超高速等离子体流，这些高速带电粒子形成了空间等效电流。相信说到这里你已经明白了，通过奥斯特发现的“电生磁”原理，这个空间等效电流产生的磁场扰动了地球的基本磁场，于是就产生了磁暴。1989年3月磁暴就使卫星停用，并使地球上的网络受损而中断很长一段时间。

磁暴

除此之外，耀斑也会发射出大量的无线电波。如果抛射的方向是地球的方向，与这种扰动有关的粒子就可以穿透电离层，造成明亮的极光，甚至可能中断远程无线电通信！所以，现如今处于危险之中的是那些支撑我们日常生活的人造卫星、通信卫星、天气预报卫星还有全球定位卫星（GPS）。

卫星通讯

目前，一些发达国家已然采取行动，加强电气基础建设以防止未来磁暴的危害。

太阳耀斑造就的美丽极光

现在你已经知道为什么裘园的磁力计会爆表了，那么极光又是如何产生的呢？它是由空气中的原子被太阳耀斑喷发的能量充电引发的。通俗来讲就是带有超高能量的太阳粒子与大气中原子的碰撞使这些原子发光并产生极光。地球的磁极在南北极附近，所以地球的磁场线会在南北两极集中紧密，当高能粒子从太阳发射到地球时会受到地球磁场的影响靠近地球的南北极，与地球南北两极的粒子发生碰撞产生极光。

极光

卡林顿事件中出现的美丽极光亦是由此而来。

结语

其实地球上大约一万年前就发生过类似的事件，当时就使得地球为之战栗。而且据科[S6] 学家预测，未来很有可能会再次爆发太阳超级耀斑。我们的所知对于神秘莫测、变化多端的宇宙来说实在是连冰山一角都算不上。因此，无论什么时候，我们都要对宇宙保持一颗敬畏之心。

宇宙

谁知道太阳什么时候会不开心呢？我们现在能做的就是努力探索宇宙的奥秘，了解更多宇宙真面目，提升科技水平用以预防或抵御磁暴对我们的生活产生的危害。