太阳公公的大“喷嚏”

谢飞

太阳与它的巨大能量

想知道太阳为什么打喷嚏，还得先了解一下太阳本身。太阳是一个以氢气为主要成分的巨大球体。它的半径大约是地球的109倍，体积大约是地球的130万倍，质量大约是地球的33万倍。太阳的温度非常高，表面温度在5 500摄氏度左右，核心部分的温度高达1 600万摄氏度，属于超高温。

从太阳的中心部分到半径大约15万千米的范围内，大量氢的原子核经过融合聚变，每2个氢原子聚变成1个氦原子核，这一变化被称为热核反应。热核反应发生的时候，会释放出极大的能量，发射出大量的热和光，这就是太阳的能量源。

日冕上的黑洞

从用X 射线或远紫外线拍下的日冕照片上，可以观察到，在日冕中长期存在着大片的长条形的或是不规则形的暗黑区域。这一区域里的X 射线强度比其他区域要低得多。从表观上看就像日冕上的一些洞，人们形象地称之为冕洞。冕洞是太阳磁场的开放区域，这里的磁力线向宇宙空间扩散，大量的等离子体顺着磁力线跑出去，形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部的速度为16千米/ 秒左右，当到达地球轨道附近时，速度可达400千米/ 秒以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。

太阳黑子

当太阳表面某些区域的气体暂停翻滚时，就会形成黑子。因为下面没有炙热的气体升上来，所以表面会因温度下降而变暗。太阳黑子一般出现在磁场聚集的地方。黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。一个中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。黑子的形成和消失要经历几天到几个星期不等。在过去的300年中，太阳黑子数按11年的周期有规律地增加和减少。太阳像我们地球一样也有着季节性的变化，不过太阳的一年是我们地球的11年。黑子群，特别是伴有复杂磁场的黑子群常常是耀斑爆发的位置。

具有超大能量的太阳耀斑

在黑子群附近，有时会看到一大片明亮的闪光，发射出耀眼的光芒。这种光一般只存在几分钟，个别能长达几小时，亮度由强变暗，直到消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。太阳耀斑出现时会释放大量的能量。一次不起眼的耀斑亮点所释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸。一个特大的耀斑释放的总能量相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。随着激烈的太阳耀斑的爆发，存在于太阳表面的等离子体变成高能带电粒子，大量地以极快的速度飞往宇宙空间。这种现象被称为日冕物质喷发。

地球的“保护伞”

如果太阳耀斑正对着地球爆发了，这时受太阳风的影响，会有大量等离子体变成暴风直接袭击地球。这就是太阳公公的大喷嚏了。太阳风暴如果直接吹到地球上，那后果不堪设想。幸好地球有自己的保护伞，能把太阳风暴对地球的影响降到最低。地球的这个保护伞就是地球所拥有的磁场。

地球磁场在地球周围形成了一层由看不见的粒子组成的磁气圈。它可以阻挡来自太阳的大量高能带电粒子流，有效阻挡太阳风的侵袭。如果没有磁气圈的阻挡，太阳风的粒子流可能会改变大气的成分，使生命无法存活，或者直接伤害地球表面的生物。也就是说，如果地球没有磁场，生命将不复存在。

地球可以说是一个把北极看作是S极，把南极看作是N极的非常大的磁石。它的磁力覆盖在地球全身，有效地阻止了太阳风的长驱直入。

在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，这个区域叫做磁气圈。磁气圈可以保护地球，使地球免受太阳风的冲击。

太阳风暴袭击地球

当太阳耀斑爆发所产生的暴风直接袭击地球时，所带的能量是巨大的。虽然有地球磁场的保护，但仍然会有少数漏网份子闯入地球。尽管它们是很少的一部分，却可能会给地球带来一系列的破坏。

它会干扰地球的磁场，引发地球磁暴，使地球磁场的强度发生明显的变动。它会影响地球的高层大气，破坏地球电离层的结构，使其丧失反射无线电波的能力，造成我们的无线电通信中断。它会影响大气臭氧层的化学变化，并逐层往下传递，直到地球表面，使地球的气候发生反常的变化。

1.极光爆发

太阳风暴爆发时，在北极和南极附近全天覆盖着壮大的极光，不停乱舞。这是因为从宇宙空间飞来的带电粒子的量急剧增多而导致的。平时看不到极光的低纬度地区也能看到极光现象。不仅如此，某些时候，伴随着极光乱舞，会生成大量引起酸雨和温室效应的氮化物，也会破坏臭氧层。

2.大气膨胀，人造卫星受阻

太阳耀斑等太阳的活动会增加紫外线等的放射量，这些紫外线会使地球大气层的上层温度上升，引起大气层膨胀。这种情况下，低轨道人造卫星受到的空气阻力会加大，速度会降低，从而导致提早坠落。

3.远距离通信变得不可能

船舶等是电磁波通过电离圈的反射实现远距离通信的。当电离圈的等离子体被太阳风暴打扰后，反射的电波也会被打乱，也就不能正常通信了。

4.石油输油管遭到破损

若电离圈有大量的电流流动，地面上的石油输油金属管也会感应出电流，从而使输油管受到腐蚀，严重的甚至可能会出现破洞。

5.电离圈

电离圈是地球大气的一个电离区域，高度在80～300千米。当太阳风暴入侵时，地球上空的等离子体层会被打乱，并产生大量的电流。

6.人造卫星的故障

太阳的放射线会引起人造卫星的计算机故障。不仅如此，卫星如果异常带电，也可能发生故障。

7.大规模停电

电流在电离圈流动时，会诱发地面上的输送电线产生强大电流，从而破坏变电所的承载负荷，损坏设备，发生大规模停电。

8.汽车导航不能正常工作

电离圈的等离子体被打乱后，从那儿通过的GPS 卫星的电波路线就会被打乱，汽车导航就不能显示出正确的位置情报了。

太阳风暴，对人类的影响越来越大

早期的太阳风暴对人类的影响有很大的局限性，而随着科技的发展，人们越来越依赖于电力和各种高科技产品，太阳风暴对人类的影响越来越大了。

1859 年的太阳风暴，炫目的极光是留给人们的最深刻的印象。

1989 年，当太阳风暴再次袭来，已经造成了不小的麻烦：加拿大一处电力系统受到磁暴的干扰，引发设备故障，造成魁北克全省停电9 个小时。太空中同样损失惨重：人们发现，多颗卫星的功能出现了异常。

在2003 年那场太阳风暴中，两颗绕地卫星和一艘火星轨道飞行器宣告报废，至少5 颗卫星的轨道发生变化，寿命严重缩短。