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摘要：太陽風暴是我們恆星經歷的最迷人和最危險的活動。當太陽活躍的時候，會影響到地球的磁場，影響地球的通訊等我們賴以生存的技術。太陽經歷高活動和低活動的有規律的循環。11年為一個周期，至於為什麼會出現這種周期尚且沒有被完全理解。科學家預測太陽風暴的能力還處於起步階段，在未來爆發時科學家可以根據對太陽黑子的追蹤做出警告。
正文：
太陽風暴是我們恆星經歷的最迷人和最危險的活動，它們從太陽表面爆發，並將其速度最快的粒子雨夾雜著輻射穿過星際空間。強烈的太陽風暴會在其爆發後的幾分鐘或幾小時內就影響到地球以及其他星球。如今，隨著越來越多宇宙探測器的升空，我們對即將到來的太陽風暴能夠做出迅速的預警，這給了衛星運營商們一個機會，為由此可能出現的任何「太空天氣」做好準備。最強烈的風暴會對太空中的太空飛行器和人類造成巨大的破壞，並影響到地球上的系統。
圖解：從太陽動力學觀測站看到的太陽。右上角的拱形日珥是沿著磁場線的太陽等離子體的爆發。明亮的區域是太陽黑子。
圖源：NASA/SDO
太陽風暴都會造成哪些影響？
當太陽風暴的爆發，可能會導致美麗極光的產生，也可能造成很具有破壞性的結果。太陽釋放出的帶電粒子會對我們的大氣造成各種影響。在強烈太陽風暴的最高峰時，這些粒子云與我們的地球磁場相互作用，會產生強大的電流，影響我們每天依賴的電子設備。
在最壞的情況下，太陽風暴會摧毀電網，破壞通訊衛星。它們還可以使通信和導航系統停止工作。一些專家甚至證實了，極端太空天氣會影響人們打電話、使用網際網路、轉帳（或取款）、乘飛機、火車或輪船旅行，甚至使用GPS汽車導航。所以，當一場太陽風暴引發極端的太空天氣時，人們會密切關注，因為它會嚴重影響我們的生活。
太陽風暴為何發生？
太陽經歷有規律的高、低活動周期。通常說的11年的太陽周期實際上是一個複雜的洪水猛獸，而且它並不是太陽活動的唯一周期。也有人在跟蹤研究太陽在較長時間內的波動，但是，11年的周期是與影響地球的各種太陽風暴最相關的周期。
為什麼會出現太陽活動周期？這還不完全清楚，太陽物理學家還在繼續爭論這個原因。這或許涉及到太陽發電機理論，這是產生太陽磁場的內部活動。推動這一進程的因素仍在討論之中。一種想法是，太陽自轉時，太陽內部的磁場會扭曲。當它纏結時，磁力線會穿透表面，阻止熱氣體上升到表面。這就產生了相對於其他表面溫度較低的點(大約4500開爾文，而太陽表面的正常溫度大約6000開爾文)。
圖解：太陽磁力線受到拉扯，扭曲變形
圖源：BBC
這些冷卻點看起來幾乎是黑色的，被太陽的黃色光芒包圍著，這些就是我們通常所說的太陽黑子。當帶電粒子和加熱的氣體從這些太陽黑子中釋放出時，它們就形成了被稱為日珥的明亮的弧形光。這些是太陽常見的表現。
圖解：磁場線從太陽黑子延伸出來，將太陽表面以下過熱的等離子體引導出來。
圖源：NASA
最具破壞性的太陽活動是太陽耀斑和日冕物質拋射。這些令人難以置信的強大事件是由這些扭曲的磁力線與太陽大氣中的其他磁力線重新連接而產生的。
在大型耀斑期間，產這樣的能量會使粒子被加速到光速的高百分比，造成了從太陽的日冕(上層大氣，那裡的溫度可以達到數百萬度）流向地球的高通量粒子流。由此產生的日冕物質拋射將大量帶電物質送往太空，這是目前令全世界科學家感到擔憂的事件。
太陽耀斑 圖源：Getty Images
太陽會在未來爆發一場大風暴嗎？
對這個問題的簡短回答是「是的」。太陽經歷了太陽活動極小期(不活動的時期)和太陽活動極大期(活動最活躍的時期)。在太陽活動極小期，太陽沒有那麼多的黑子、太陽耀斑和日珥。
在太陽活動高峰期，這類事件會頻繁發生。我們需要擔心的不僅是這些事件的頻率，還有它們的強度。強度越高，對地球的潛在破壞就越大。
科學家預測太陽風暴的能力仍處於初級階段。很明顯，一旦太陽噴發出什麼東西，科學家就可以發出關於太陽活動增加的警告。然而，準確預測何時爆發仍然是非常困難的。科學家們跟蹤太陽黑子，並在太陽黑子特別活躍時發出警告。更新的技術現在允許他們跟蹤太陽「背面」的太陽黑子，這有助於對即將到來的太陽活動的早期預警。
作者： John P. Millis, Ph.D
FY: 金戈
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