相當于10萬次強火山爆發！太陽這波大招傷人嗎

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1月1日，新年第一天，太陽在5時55分時爆發了一個X5.0級強耀斑，中國科學院國家空間科學中心、國家空間天氣監測預警中心均發布耀斑橙色預警。

中國科學院國家空間科學中心判斷，本次X5.0級耀斑事件由位于日面東邊緣的活動區AR3536（N05E75）爆發產生。當前該活動區比較活躍，后續仍有爆發可能。

本次X5.0級耀斑引起了地球電離層突然騷擾，主要造成太平洋區域短波通訊中斷，頻率在30兆赫茲以下的信號，丟失或中斷現象持續時間超過了60分鐘。耀斑發生時，中國區域處于夜側，因此并未受到影響。

針對此次強耀斑事件，《中國科學報》專訪了中國科學院國家空間科學中心研究員鐘秋珍和副研究員李志濤。

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“夸父一號”衛星觀測到萊曼阿爾法新波段下觀測到的X5級耀斑，藍色全日面為寧靜太陽的萊曼阿爾法波段輻射，左側的白色亮點為耀斑爆發時萊曼阿爾法輻射增強。中國科學院紫金山天文臺供圖

本次活動周以來“最強耀斑”，相當于100000次強火山爆發

《中國科學報》：X5.0級的強耀斑有多強？

李志濤：目前，國際上按照軟X射線峰值流量的量級，將太陽X射線耀斑分成五級——A、B、C、M、X，所釋放能量依次10倍增大。C級以下的耀斑均為小耀斑，M級耀斑為中等耀斑，X級耀斑則為大耀斑。

各等級后面的數值表示X射線峰值流量的具體數值。X5.0級表示耀斑軟X射線峰值流量為每平方米釋放5.0×10-4瓦。X級耀斑能釋放出1025焦耳的巨大能量，大約相當于幾十億顆巨型氫彈同時爆炸釋放的能量，或者相當于十萬次強火山爆發釋放的能量總和。由此可見耀斑的威力之大。

《中國科學報》：2023年似乎有很多太陽爆發活動，比方說年初太陽在6天內連續爆發3次X級耀斑，年底又爆發了一次X2.8級大耀斑。目前太陽活動和耀斑爆發頻率是否已經達到高峰？

李志濤：從長期來看，太陽活動具有11年左右的周期性。第25太陽活動周起始于2019年12月，根據太陽黑子的監測以及中國科學院國家空間科學中心和國際太陽活動預報小組的預測，2024年將迎來第25太陽活動周峰年。

目前太陽活動水平處于高位，太陽黑子日益增多，日面上不斷出現結構復雜的大黑子群，爆發頻繁，像2023年12月14日的X2.8級、本次的X5.0級，先后是本活動周以來的最強級別耀斑。

會向地球發起“三輪攻擊”，但對人類健康基本無害

《中國科學報》：太陽強耀斑為什么會影響通訊信號？

李志濤：太陽耀斑是發生在太陽大氣局部區域的一種劇烈的爆發現象，幾乎全波段的電磁輻射都會隨之增強。強的耀斑往往伴隨高能帶電粒子流和等離子體云的噴射，當它們朝向地球時，可能會對地球發起“三輪攻擊”。

第一輪出現在耀斑爆發的8分鐘后。強烈的電磁輻射會以光速抵達地球空間，直接進入到電離層和高層大氣，使電離層中的電子濃度急劇增大，引發電離層突然騷擾，可導致短波無線電信號衰落，甚至中斷。

第二輪攻擊大約出現在耀斑爆發的幾十分鐘后。比炮彈快萬倍以上的高能帶電粒子流到達地球空間，發生太陽質子事件，可能給空間飛行器帶來危害，也可能威脅執行任務的航天員的生命安全。

第三輪攻擊會出現在耀斑爆發的1至4天。高速等離子體云，即日冕物質拋射會攜帶磁場到達地球附近，引發地磁暴、電離層暴、熱層暴等，可損壞衛星、電網、通信、導航等。

《中國科學報》：網上有人說“耀斑還可能對人類健康產生一定的影響，如增加癌癥風險等”，根據你們的判斷，它對人們的身體健康是否會造成危害呢？

李志濤：到達地球上的太陽輻射能量只有太陽總輻射能量的很小一部分，再加上地球大氣層的保護，直接到達人體身上的輻射是很少的。因此，即使是強耀斑對人類的健康基本上也是沒有危害的。

預報仍是世界性難題，我國需提升全天候監測能力

《中國科學報》：我們應該如何預防太陽強耀斑帶來的風險？

鐘秋珍：要預防太陽耀斑帶來的風險，首先要有業務化的天地基空間環境監測，其次要有準確的空間天氣預報能力，為防災減災提供可靠依據。此外，我們也要及時關注國內外專業機構的預報、警報。太陽質子事件在耀斑爆發后幾十分鐘才會出現，而地磁暴則在1-4天后才會發生，當我們收到事件的預報信息后，有充足的時間進行應對。

《中國科學報》：以目前的監測技術，我們是否有可能提前預報太陽耀斑爆發活動？

鐘秋珍：預報耀斑，主要依賴對太陽黑子磁場和大小的監測。不過，太陽耀斑的發生具有很強的偶然性，即便我們能判斷出那些結構復雜的活動區會爆發耀斑，但它具體什么時候爆發，爆發多大級別的耀斑，目前仍舊是世界性難題。

過去很長一段時間，人們是通過對黑子的結構和磁類型進行分類和鑒別，基于人工經驗和分析統計模型，來預測黑子產生耀斑的可能性，比如“結構和磁場極性越復雜，越容易產生耀斑”。最近，國內外基于人工智能技術，開始依靠大數據分析來開展耀斑的智能預報。

《中國科學報》：目前，我國太陽活動監測預警的具體機制如何？

鐘秋珍：目前我國的太陽活動監測系統初具規模，2012年“東半球空間環境地基綜合監測子午鏈”（子午工程一期）完成建設進入運行，2023年 “空間環境地基綜合監測網”（子午工程二期）基本完成建設，這些國家重大科技基礎設施將提供地基太陽活動監測。先進天基太陽天文臺“夸父一號”、羲和號等衛星，以太陽活動第25周峰年為契機，揭示太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射（CME）的起源，提供天基太陽活動監測。