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從肉眼看，太陽以持續穩定的狀態釋放能量，在人類歷史上沒有變過（不要用你的肉眼看太陽）。但望遠鏡調整不同部分的電磁光譜揭示了太陽的本質：是一個具有等離子湍流的動態球體，這種動態的磁湍流創造了宇宙天氣。
空間天氣大多數時候我們是看不見的，而我們能看到的部分就是自然界最令人驚嘆的景象之一，極光。當能量物質從太陽撞擊到地球的磁場就會觸發極光。結果就是在北極和南極地區能看到閃閃發光的彩色光帶，也叫做北極光和南極光。
這張加拿大上空的北極光是由一名太空人在2017年9月拍攝的。（圖片：美國宇航局）
有兩種情況會產生極光，但都與太陽有關。第一個與太陽耀斑有關，當太陽表面部分區域高度活躍時會產生大量的太陽耀斑，這些太陽耀斑會造成太陽局部亮度突然增加。太陽耀斑常常與日冕物質拋射一起發生，但不總是。
日冕物質拋射是物質和電磁輻射排向太空的一種方式，這種磁化的等離子體主要是質子和電子。日冕物質拋射通常只是分散到太空，但並非總是這樣。如果它瞄準地球的方向，那我們看到極光的機率就增加了。
第二種能引發極光現象的是太陽表面的日冕洞。日冕洞是指太陽表面溫度和密度都比四周低的區域，它是太陽物質快速流動的源頭。
不管它是來自太陽表面充滿太陽耀斑的活躍區域還是來自日冕洞，結果都是一樣的。當太陽的釋放的電子以一定的力量撞擊我們地球的磁場中帶電粒子時，都可以進到我們上部的大氣層。當它們到達大氣層時，它們失去了能量，導致我們大氣層中的成分發出光。任何目睹過雷射的人都知道那光是有多麼的驚奇。極光的變換和閃爍是非常迷人的。
極光出現在一個區域我們稱作卵形極光，更偏向於出現在地球黑夜的一邊。這個卵形區域受太陽物質釋放的增強而擴大，所以當我們觀察到太陽表面活動增加時，我們通常可以預測極光，它在南緯地區會更加明顯，由於卵形極光區的擴大。
這張照片是紐西蘭上空的極光。圖片來源：保羅.斯圖爾特，Public Domain, CC 1.0 Universal.
太陽表面的活動可能預示著地球上的極光出現機率增加，在今晚或明晚。一種叫做跨赤道日冕洞的現象正對地球，可能意味著一股強烈的太陽風暴將會撞向地球。如果真是這樣，那麼在夜晚看向北方或南方（取決於你住在哪）來看極光。
當然，極光只是空間天氣的一方面，它們像彩虹，非常漂亮並且無害。但空間天氣也可以更有能量的，可以產生比極光更大的影響。這就是為什麼人們越來越努力想要通過觀察太陽以預測宇宙天氣。
強烈的太陽風暴可以產生日冕物質拋射強到足以毀壞諸如電力系統、導航系統、通信系統和衛星等東西。1859年的卡林頓事件就是這樣一個例子，它產生了有史以來最大的太陽風暴。
那次風暴發生在1859年9月1日和2日，在此之前，天文學家有觀測到太陽黑子增加並且日冕物質拋射伴隨耀斑的現象。因這場風暴產生的極光也出現在加勒比海以南。
太陽黑子是太陽表面暗的區域，它的溫度比四周低。它們在磁場特別強的地方形成，太陽黑子附近高度活躍的磁場常引起太陽耀斑。圖片來源：美國宇航局/太陽動力學觀測臺/ AIA/HMI/戈達德航天中心
在科技發達的今天，同樣的風暴也會造成嚴重破壞。在2012年，我們幾乎就能感受到這種規模風暴的破壞力，一對和卡林頓事件一樣強烈的日冕物質拋射快速移向地球，但好在有驚無險。
自1895年以來我們了解了許多關於太陽和太陽風暴的東西。我們知道，太陽活動是周期性的。太陽從最活躍到最不活躍以每11年為一個周期。太陽最活躍和最不活躍與太陽耀斑最活躍和最不活躍那段時間有關。在從最不活躍到最活躍的11年周期裡，當太陽活動最小時，大部分日冕物質拋射來自日冕洞。
美國宇航局太陽動力學觀測臺和歐洲空間局和美國宇航局合作研發的索賀號是負責研究太陽的空間天文觀測臺。太陽動力學觀測臺專注於研究太陽及其磁場的變化對地球生命和技術系統的影響。索賀號研究的是太陽內部的結構和行為以及太陽風是怎麼產生的。
人們可以通過一些網站了解太陽的行為以便知道什麼樣的空間天氣可能會到來。美國國家海洋和大氣管理局空間天氣預測中心的數據組和可視化能夠幫助理解太陽發生了什麼。向下滾動到極光預測可以看到預期的可視化的極光活動。
作者： universetoday
FY: 應如是
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