“太阳表面惊现巨大黑子”，或致电网瘫痪？危险真的在逼近地球吗？

前不久，一条“太阳表面惊现巨大黑子”的消息冲上热搜，并提到，这个黑子可能会释放高能爆炸。一时间，“或致地球电网瘫痪”“或释放高能爆炸”等各种惊人言论充斥网络，引起大家热议。

这次的“巨大黑子”是什么？

据了解，这是美国宇航局（NASA）的 " 毅力号 " 火星漫游车于8月17日至8月20日在探索火星的杰泽罗环形山时拍下的。由于火星目前在太阳的背面运行，" 毅力号 " 比地球上的人早一个多星期看到黑子。

“毅力号”拍摄的太阳黑子影像

黑子是太阳光球层上出现的黑色小斑点。通常认为，黑子具有比地磁场强度高一万倍的强烈磁场，它们并不“黑”，而是强磁场抑制了太阳内部能量向外传递，导致局部区域温度较低，看上去像是暗淡的黑点。太阳黑子活跃的年份，会产生“磁暴”现象，对地磁场和无线电通信造成严重干扰。因此，难免有人会猜测，这次的“巨大黑子”可能会释放“高能爆炸”。

事实上，没有一天太阳表面上是没有黑子出现的，我们在地球上只要借助入门级的望远镜和巴德膜就能看到它们，那么“毅力号”是怎么在火星看到太阳黑子的呢？

在火星上，只要没有沙尘暴天气的影响，看到太阳黑子并不是一件难事，甚至在太阳系的每一颗行星上都能看到这一现象，当然了，在四颗外环气态行星上要借助望远镜才行。早在8月20日，所属于美国国家航空航天局的JPL实验室，负责毅力号火星车运行项目的团队发布消息，宣布在火星拍摄到了太阳黑子，并公开了照片。

图为JPL实验室在火星拍摄到的太阳黑子

为什么说这颗大黑子一周后将会面向地球呢？

“一周后见”的原因，是由于火星与地球分别具有不同的公转轨道以及公转周期造成的。

目前，地球与火星分别位于太阳的两侧，中间存在一个大约130度的夹角，这样一来，地球和火星就如同站在太阳的两侧同时对他进行“围观”，如果地球看到的是太阳正面，那么火星看到的就是侧后方。

再加上太阳的自转运动，之前被火星车拍到的太阳黑子，实际上已经慢慢地转到面向地球的这一面，就是图中编号13415的活动区，考虑到太阳自转一周需要的时间约为27天半，这个视频从公开火星车黑子照片时计算，地球在一周之后看到它的说法也是基本靠谱的，但是，若说什么“惊现”，就太夸张了，而且这个黑子的面积在黑子世界里也远远算不上巨大！

图中编号13415的活动区即为火星车拍到的已慢慢转到面向地球的太阳黑子 图/南京大学羲和团队

“ 释放高能爆炸，全球停电 ”？

实在是太夸张啦！

太阳黑子很少单独活动，通常是成群出现，活跃时会对地球的磁场产生影响，当太阳上有大群黑子出现的时候，会出现磁暴现象使指南针乱抖动，不能正确地指示方向；平时很善于识别方向的信鸽会迷路。

至于造成大停电，历史上也是确有其事，如1989年加拿大魁北克省大停电，就是因为太阳日冕物质抛射所释放的能量到达地球，造成地球自身磁场的剧烈变化，引发地磁暴造成的。

不过大家也不必过于恐慌，根据国家空间天气监测预警中心空间天气预报员的判断，这颗太阳黑子发生较强爆发活动的可能性并不大。

但以目前可见日面上这几个黑子活动区来看，几乎不可能发生能量极强的爆发，自然也就无法制造出能让电网瘫痪的超大地磁暴。

其实，如黑子、耀斑、日珥等、这些天然的“放大器”，可以让人类有机会更加细致地研究太阳磁场。随着科学技术的进步，科学家们也在通过各种方式和手段加强对太阳活动的监测和研究，以便及时掌握太阳活动的变化趋势。同时，也需要加强对地球磁场和电离层的监测，以便及时发现可能存在的问题，并制定有效的应对策略。

太阳耀斑。

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关于太阳，还有这些未解之谜

尽管太阳对人类如此重要，如今经过科学的进步，我们已经非常了解太阳的质量、年龄、大小和总辐照度，也知道它是如何演化成今天的“模样”，也知道它未来的命运，但人类对其内部力学和化学成分等的了解仍然有限。

01 太阳活动为什么会有周期性？

太阳活动现象的原动力来自太阳上的磁场，其强磁场结构的表征是太阳黑子，也是太阳光球上的相对低温区域。太阳黑子有着11年的周期，其长期变化和地球气候密切相关，例如气候学上的小冰河时期（约1300年—1850年间），太阳活动显著弱于后续年代的平均水平。不仅如此，太阳黑子的活动对地球磁场和无线通信也有很大影响。1859年发生的“卡林顿”太阳耀斑事件，导致了剧烈的地磁扰动并严重破坏了当时人类社会的高技术系统——全球电报网络，使得人类第一次认识到太阳活动对地球空间环境的影响。

1908年，美国天文学家海耳发现太阳黑子是太阳上的强磁场，第一次证实了宇宙天体中磁场的存在，也揭示了太阳活动源自太阳磁场。然而，太阳磁场是如何产生的？太阳磁场主导的太阳活动为什么会有周期性的变化？这些问题被称为太阳活动周期起源之谜，这是太阳这个高度非线性和复杂系统的本质问题，目前科学界仍然不能给出明确解释，被《科学》杂志列为当代人类社会面临的125个最前沿科学问题之一。

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02 为何日冕温度高于太阳表面？

太阳最外层大气层（日冕）位于太阳表面上方，距热源更远，但温度是太阳表面的1000倍，太阳的温度结构和地球越往外温度越低明显不同，太阳大气最外层的日冕呈现反常的高温状态，这违背了热力学第二定律，为何会出现这种情况？这是笼罩在太阳头上的一层“神秘面纱”。

如何解释日冕的加热机制是天体物理的重大科学难题，被《科学》杂志称为天体物理学中“八大未解天文之谜”之一。

03 如何对太阳活动的日地物理传播过程和行星际效应进行实时观测和预报？

这是保障近邻空间的高技术设备和深空探测顺利进行的至关重要的应用需求。1989年3月，狂暴的日冕物质抛射引发了极强的地磁爆，导致加拿大魁北克省大范围停电事件。在这次磁暴中，魁北克省整个电网在90秒内全面瘫痪，造成直接经济损失约5亿美元。2003年10月的重大太阳活动事件，造成全球范围短波通讯中断，超视距雷达、民航通讯中断，瑞典电网中断1小时，GPS导航出现故障，多颗科学卫星数据丢失。美国国家航空航天局（NASA）《太阳物理以及空间物理发展报告》中也明确指出，太阳探测主要目标是为了更好地理解日地系统、预测空间环境变化及其产生的社会影响。因此，描绘太阳活动在日地空间传播和影响的完整物理图像，是当代日地物理最前沿的科学问题，也是各个科技大国的迫切需求。

在上述三大科学问题中，磁场都起着至关重要的作用。事实上，对于太阳和恒星磁场自身性质的认识也是一个重要的科学问题。无论对于科学技术的发展，还是国家安全，太阳探测都是如此重要，已经成为各国天文学界、空间物理学界等领域的竞争焦点。

我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”（卫星示意图）。图片来源：国家航天局

得益于国力的大幅度提升，中国已经具备了在重大科学问题探索上投入的经济实力；而依靠国家探月和深空探测、载人航天等带来的硬实力提升，我国也已经具备了实施重大太阳探测任务的技术实力。时不我待，期待中国的太阳观测研究尽早步入世界之巅。

综合来源：新华网、科技日报、中国气象报社等