太陽(yáng)帶給人類光和熱量，是地球生命存在的基本條件，在人們的印象中，太陽(yáng)往往代表著生命、活力等。然而，太陽(yáng)上時(shí)而出現(xiàn)的“黑痣”卻被古人認(rèn)為是災(zāi)禍的征兆。隨著科技的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)黑子與其自身活動(dòng)、地球環(huán)境之間的密切關(guān)系，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)黑子便成為了天文學(xué)家的“日常”。

近日，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，一位天文愛好者觀測(cè)到太陽(yáng)上出現(xiàn)一個(gè)火星大小的巨大黑子，研究人員認(rèn)為其未來(lái)幾天體積可能會(huì)逐漸增大，有可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的太陽(yáng)耀斑。

太陽(yáng)黑子如何出現(xiàn)又如何消失?為何太陽(yáng)黑子還會(huì)“成長(zhǎng)”?火星大小的太陽(yáng)黑子對(duì)地球是否會(huì)產(chǎn)生影響?帶著這些疑問(wèn)，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)活動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員李婷。

一切要從磁場(chǎng)說(shuō)起

太陽(yáng)黑子從何而來(lái)?

世界上公認(rèn)首次明確的黑子記錄出現(xiàn)于公元前28年，《漢書·五行志》記載，“成帝河平元年三月乙未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央”。直到1610年，伽利略發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡，人們才開始系統(tǒng)性地觀測(cè)太陽(yáng)黑子。

“太陽(yáng)黑子是具有強(qiáng)磁場(chǎng)的磁流管從太陽(yáng)光球?qū)酉赂‖F(xiàn)上來(lái)而形成的。”李婷表示。太陽(yáng)黑子出現(xiàn)的區(qū)域是太陽(yáng)光球?qū)哟艌?chǎng)最為密集的區(qū)域，磁場(chǎng)、太陽(yáng)黑子所伴隨的活動(dòng)區(qū)域形成了太陽(yáng)耀斑等劇烈爆發(fā)活動(dòng)的主要場(chǎng)所。

太陽(yáng)黑子之所以被稱為“黑”子，是由于其強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)等離子體對(duì)流的抑制作用，使得其活動(dòng)區(qū)域比周圍環(huán)境溫度更低，所以顯得更暗。

毫無(wú)疑問(wèn)，磁場(chǎng)是研究太陽(yáng)黑子的關(guān)鍵“鑰匙”。它的“出生”是源于太陽(yáng)磁場(chǎng)，它的“死亡”也離不開磁場(chǎng)。李婷表示，太陽(yáng)黑子的消失是由于磁場(chǎng)逐漸變?nèi)?，等離子體對(duì)流不再受到強(qiáng)磁場(chǎng)的抑制，從而逐漸消失。

在此次觀測(cè)中，研究人員推斷出這一火星大小的太陽(yáng)黑子還將持續(xù)增大并很有可能引發(fā)強(qiáng)烈的太陽(yáng)耀斑。

為何研究人員會(huì)有此推測(cè)?李婷表示，太陽(yáng)黑子的變大和其活動(dòng)區(qū)域的磁場(chǎng)持續(xù)浮現(xiàn)有關(guān)。如果該區(qū)域有持續(xù)不斷的磁場(chǎng)浮現(xiàn)，為黑子提供“食物”，黑子就會(huì)變大。通常認(rèn)為黑子越大，儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量越高，產(chǎn)生大耀斑的可能性也越大，就越有可能對(duì)地球和人類活動(dòng)造成影響。

火星大小的黑子聽起來(lái)足夠“駭人聽聞”，是否會(huì)對(duì)地球造成巨大的影響呢?李婷表示，其實(shí)火星大小的黑子并不罕見，在黑子個(gè)頭中，還算不上數(shù)。在剛結(jié)束的24太陽(yáng)活動(dòng)周期，2014年10月24日，12192活動(dòng)區(qū)域就出現(xiàn)過(guò)一個(gè)周期內(nèi)最大的黑子，其直徑約為木星直徑大小，也就是說(shuō)，這個(gè)“大塊頭”是此次觀測(cè)到的太陽(yáng)黑子的300到400倍，火星大小的太陽(yáng)黑子的確有點(diǎn)“不夠看”。

而且，伴隨著大活動(dòng)的太陽(yáng)黑子通常“成群結(jié)隊(duì)”地出現(xiàn)，此次研究中的活動(dòng)區(qū)比較小，所以只出現(xiàn)了單個(gè)太陽(yáng)黑子，是否會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的耀斑爆發(fā)事件，還需要對(duì)其持續(xù)觀測(cè)，才能做出進(jìn)一步判斷。

朝向或決定其是否“有害”

據(jù)報(bào)道，此次觀測(cè)到的太陽(yáng)黑子正在朝向地球，一個(gè)火星大小的太陽(yáng)黑子“看向”地球，的確會(huì)讓人感到有些不安。

李婷表示，其實(shí)黑子本身沒有方向，通常說(shuō)的“朝向地球”，其實(shí)是指來(lái)自太陽(yáng)黑子所在區(qū)域的日冕物質(zhì)拋射的方向，如果日冕物質(zhì)拋射的方向朝向地球，確實(shí)有可能會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生危害。

那么什么樣的太陽(yáng)黑子會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生致命威脅呢?李婷表示，這個(gè)問(wèn)題其實(shí)比較復(fù)雜。雖然越大的黑子產(chǎn)生大耀斑的可能性越大，但這并不意味著大黑子就一定會(huì)產(chǎn)生大耀斑，還要取決于黑子的磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等很多因素。

但可別小瞧了這些“黑痣”，太陽(yáng)黑子預(yù)示著太陽(yáng)活動(dòng)的強(qiáng)弱，而且源于太陽(yáng)黑子本身的爆發(fā)活動(dòng)就可能會(huì)對(duì)人類的儀器、設(shè)備等造成損害，如果爆發(fā)活動(dòng)足夠強(qiáng)且其伴隨的物質(zhì)拋射方向正好對(duì)著人類探測(cè)器，就可能導(dǎo)致探測(cè)器的電子器件被破壞，影響人類未來(lái)探月、探火計(jì)劃的實(shí)施。

不僅如此，太陽(yáng)黑子的長(zhǎng)期演化過(guò)程，也反映了來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的磁場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)制。通過(guò)研究太陽(yáng)黑子的演化，不但可以更好地預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)周期、了解太陽(yáng)長(zhǎng)期演化機(jī)制，更是對(duì)研究人類探測(cè)活動(dòng)以及日地空間環(huán)境具有重要意義。

關(guān)鍵詞： 火星 太陽(yáng)黑子