"

点击“国家空科学中心”关注我们

"

中国科学院国家科学中心

空环境态势感知技术重点实验室

太阳是什么？什么事？这还问什么？万物之源！！！

一提到“太阳”这个词，优美的旋律就会脱口而出，“太阳如金梭，月亮如银梭……”哦，不好意思！这首歌可能暴露了你的年龄，又来了一个孩子的“我有一个美好的愿望，长大后能播种阳光。”

此外，太阳有许多你可能还不知道的面孔。今天就让我们一起来看看这个熟悉却又陌生，看似简单却又神秘的“巨星”。

1.你眼中的太阳

首先，太阳不是一个坚固的“大结”。太阳本身可以发光发热。其表面温度为5700℃，内部温度较高。在这样的高温条件下，所有物质都被电离。因此，太阳本质上是一个炽热的“大气球”。气体球的化学成分主要是氢和氦，分别占太阳总质量的71%和27%，其余为各种重元素。

太阳的半径约为70万公里，是地球半径的109倍，相当于地球和月球的往返距离。由此，太阳的体积可以计算为130万个地球的体积。如果把直径25米的北京天文馆穹顶比作太阳，那么地球只有一个足球那么大。因此，与地球相比，太阳绝对是一个怪物。

4.暴躁的太阳

陪娃娃做作业的时候，最多带鞋底、尺子、扫帚...

太阳在哪里？喷火！那就是我们所说的太阳风暴！

太阳风暴是指太阳上剧烈的爆炸活动和日地之间产生的一系列强烈扰动空。它是太阳大气中持续时间短、规模大的能量释放现象，主要通过增强的电磁辐射、高能带电粒子流和等离子云释放，先后影响了地空之间的环境，堪称三轮“攻击”。

第一轮耀斑爆发时，增强的电磁辐射以光速到达地球空，时间只有8分钟左右，主要造成电离层突发扰动，影响短波通信环境。第二轮，高能带电粒子到达地球空之间的时间有点慢，大概几十分钟。一方面造成极地电离层电子密度增大，导致无线电波覆盖吸收事件；另一方面，它会直接轰击航天器，给航天器带来辐射损伤等影响。第三轮，日冕物质抛射的快速等离子云到达地球大约需要1 ~ 4天。首先，它与地球磁层相互作用，引起地球磁场和地磁暴的变化。然后，它触发地球空之间的各种环境扰动，如高能电子风暴、热等离子体注入、电离层风暴和高层大气密度增加。

4.下次什么时候发脾气？

按照11年变化周期，2020年是第24个太阳周到第25个太阳周的过渡时期，也是太阳最“温和”的时期。那么，你下次什么时候会发脾气呢？火势有多大？

纵观数百年来人类情绪在太阳中变化的监测记录，除了11年的变化周期外，太阳还有一个更长的波动状态——称为太阳最小周期或solarmax，这意味着它低于或高于几十年的平均状态。比如1645年至1715年的蒙德极小期，1790年至1820年的道尔顿极小期，1880年至1914年的格拉斯伯格极小期，1914年至2007年的摩登极大期。

未来第25周比第24周好？软弱？甚至？还是会重复Maunder最小值或Dalton最小值？就像“一万个人眼中有一万个哈姆雷特”，一万个预报员有9999个预测结果。另一个呢？——统一预测结果。国际太阳活动预测小组扮演了这一角色。它没有国界，没有种族，从各个方面收集预测结果。经过1、2、3次讨论，在2019年底发布了一个综合结果，即第25周强度和第24周差不多，时间大概在2025年年中。

5.请不要低估第25周

哦？看到这个预测结果，我长吁一口气，25周太阳的“脾气”应该不会太大。不，不，不，不要低估！回忆第24周的疫情会让你瞠目结舌。

2012年7月“完美风暴”:2012年7月，一个刚出太阳的黑子群爆发了一次强烈的CME爆发。

这一事件堪比1859年著名的卡林顿事件。CME以约3000km/s的速度产生，1AU时测得的太阳风速度高达2250km/s，是地球每天经历的太阳风速度的5倍，而磁场高达110nT，是正常太阳风磁场的10倍，预测Dst指数达到-1182 nt。

卡林顿事件有什么影响？卡灵顿事件期间，还处于工业革命时代，所以“超级太阳风暴”只对电报行业造成了严重的破坏。太阳耀斑爆发17.5小时后，电报站的机器来自美国东部、英国、斯堪的纳维亚、比利时、法国、瑞士、普鲁士、奥地利、意大利托斯卡纳等地。都出现了火花，甚至连电线都被熔化了。而且随着时间的推移，从波士顿到波特兰的电报线在没有电池的情况下，依靠磁暴产生的电流连续工作了两个小时。

幸运的是，“完美风暴”没有面对地球。如果7月23日的疫情发生在一周甚至更早，地球将经历一场罕见的超级太阳风暴。据美国空研究委员会估算，这样的太阳风暴给现代科技社会造成的损失将高达数十亿美元，社会恢复期为4 ~ 10年。

所以未来25个太阳周会有脾气。如果无法阻止，还是需要人类认真对待，积极应对！