你有沒(méi)有想過(guò)，太陽(yáng)上鬧一場(chǎng)“脾氣”，咱們的手機(jī)信號(hào)可能就會(huì)斷斷續(xù)續(xù)，衛(wèi)星也會(huì)“犯暈”，甚至家里的電都可能閃兩下？

去年9月底，太陽(yáng)軌道器就捕捉到了一場(chǎng)M7.7級(jí)的耀斑爆發(fā)——它的能量，大概相當(dāng)于幾十億顆氫彈同時(shí)炸開(kāi)。這么嚇人的宇宙事件，背后其實(shí)是兩個(gè)關(guān)鍵角色在“搭臺(tái)唱戲”：一個(gè)叫“磁重聯(lián)”，一個(gè)叫“磁雪崩”。今天咱們就用說(shuō)人話(huà)的方式，把它倆的故事講清楚。

2024 年 9 月 30 日 M7.7 級(jí)大耀斑耀斑前相和脈沖相高空間分辨率和極高時(shí)間分辨率的極紫外（EUV）觀測(cè)結(jié)果

先弄明白：太陽(yáng)耀斑到底是個(gè)啥？

太陽(yáng)可不像咱們地球表面這么老實(shí)。它的外層大氣——日冕，里面滾燙的等離子體和彎彎繞繞的磁場(chǎng)攪在一起，活像一張巨大的、用“磁力線(xiàn)”織成的網(wǎng)。耀斑呢，就是這張網(wǎng)突然“繃不住”了，嘩啦一下全爆發(fā)出來(lái)：短短幾分鐘里，放出巨量能量，把等離子體加熱到上千萬(wàn)度——比太陽(yáng)核心還燙！同時(shí)還把一堆粒子加速到接近光速，形成強(qiáng)電磁輻射和粒子流，朝著宇宙四面八方?jīng)_出去。

耀斑也分等級(jí)，從弱到強(qiáng)是A、B、C、M、X五檔。M級(jí)雖然只是X級(jí)的“小弟”，但威力已經(jīng)相當(dāng)可觀。像這次看到的M7.7級(jí)，已經(jīng)足夠讓地球的空間環(huán)境“打個(gè)哆嗦”了。

耀斑的多溫特性

第一個(gè)核心機(jī)制：磁重聯(lián)——磁場(chǎng)的“急轉(zhuǎn)彎”

要懂耀斑，得先搞懂“磁重聯(lián)”。咱們可以把太陽(yáng)磁場(chǎng)想象成一根根繃緊的橡皮筋：

平常日子里，這些“磁力橡皮筋”排得整整齊齊，老老實(shí)實(shí)地捆著日冕里的等離子體；
可是太陽(yáng)內(nèi)部一直在動(dòng)（比如對(duì)流），就會(huì)不停地拉扯、扭著這些“橡皮筋”，讓它們互相纏繞、打結(jié)，越積能量越多——就像咱們把橡皮筋使勁擰啊擰，擰到快斷之前，里面攢足了勁兒；
等到扭曲到某個(gè)臨界點(diǎn)，交叉的“磁力橡皮筋”會(huì)突然“啪”地?cái)嚅_(kāi)，然后迅速重新接上，變成新的、更穩(wěn)定的形狀。這個(gè)“先斷再接”的過(guò)程，就是磁重聯(lián)。

就在重聯(lián)的一瞬間，之前攢下的巨大磁能會(huì)轟然釋放，變成等離子體的熱能和動(dòng)能。就像擰到極限的橡皮筋突然松手，“啪”地一下能把旁邊的小東西彈得老遠(yuǎn)。這次觀測(cè)就發(fā)現(xiàn)，耀斑里的磁重聯(lián)發(fā)生得特別快，每次只要2秒，涉及的范圍不過(guò)200多公里，卻能放出嚇人的能量。

太陽(yáng)磁重聯(lián)示意圖

第二個(gè)核心機(jī)制：磁雪崩——一場(chǎng)“連環(huán)炸”的磁場(chǎng)風(fēng)暴

如果磁重聯(lián)是“一根橡皮筋斷了”，那磁雪崩就是“一整片橡皮筋噼里啪啦全斷了”。

這次觀測(cè)顯示，耀斑爆發(fā)不是一下子炸開(kāi)的：一開(kāi)始，只是日冕里某個(gè)X形的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，發(fā)生了幾次小小的磁重聯(lián)——好比雪山上先悄悄滾下幾顆小雪球；
可這些小幅重聯(lián)會(huì)擾動(dòng)旁邊的磁場(chǎng)，讓周?chē)切┍緛?lái)就不太穩(wěn)的“磁力橡皮筋”也跟著繃不住，引發(fā)更多、更猛的重聯(lián)；
到最后，無(wú)數(shù)個(gè)重聯(lián)像雪崩一樣連鎖發(fā)生，匯聚成一場(chǎng)大規(guī)模的能量總爆發(fā)——這就是磁雪崩。

說(shuō)得更形象點(diǎn)，這就像推多米諾骨牌：第一塊牌（最初的小重聯(lián)）倒了，帶動(dòng)后面一片牌（后續(xù)更多重聯(lián)）嘩啦啦全倒下去，形成一發(fā)不可收拾的連鎖反應(yīng)。觀測(cè)還看到，磁雪崩會(huì)讓太陽(yáng)大氣里出現(xiàn)“下落的等離子體團(tuán)”——這些只能活幾秒鐘的“等離子雨滴”，砸到太陽(yáng)表面，就形成了耀斑特有的一條條亮斑，也成了磁雪崩發(fā)生的活證據(jù)。

太陽(yáng)的極性每隔11年發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)

對(duì)地球和咱們有啥影響？太陽(yáng)“打噴嚏”，地球可能真得“感冒”

別看磁重聯(lián)和磁雪崩發(fā)生在1.5億公里之外，它們甩出來(lái)的高能粒子流和電磁輻射，還是會(huì)一路沖到地球，給咱們帶來(lái)這些麻煩：

第一個(gè)就是衛(wèi)星可能“罷工”：高能粒子撞上衛(wèi)星的電子設(shè)備，可能導(dǎo)致短路或故障，導(dǎo)航、通信衛(wèi)星一受影響，咱們的手機(jī)信號(hào)、GPS定位說(shuō)不定就斷了；

密切關(guān)聯(lián)我們生活的電網(wǎng)得要當(dāng)心：強(qiáng)烈的電磁輻射可能在地球大氣中“感應(yīng)”出電流，干擾高壓電網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)區(qū)域停電；

坐飛機(jī)出行也要留意：高空飛行的飛機(jī)可能遇到輻射增強(qiáng)，航空公司通常會(huì)根據(jù)耀斑預(yù)警調(diào)整航線(xiàn)，保護(hù)機(jī)組和乘客。

當(dāng)然，極光倒是好看：高能粒子沖進(jìn)地球兩極的大氣，碰撞出絢麗的極光——這大概是唯一“友好”的影響了，能讓我們看見(jiàn)平時(shí)難遇的天空彩帶；

不過(guò)也不用太緊張，地球自帶著兩層“防護(hù)罩”：磁場(chǎng)會(huì)推開(kāi)大部分高能粒子，大氣層則能吸收大量輻射。像M7.7這個(gè)級(jí)別的耀斑，影響通常時(shí)間短、也可控。而且有了太陽(yáng)軌道器這樣的“太空眼線(xiàn)”，科學(xué)家能提前捕捉到耀斑信號(hào)，及時(shí)給地球發(fā)預(yù)警。

所以說(shuō)到底，這次觀測(cè)就像給太陽(yáng)耀斑拍了個(gè)高清特寫(xiě)，讓我們看清了——磁重聯(lián)是點(diǎn)燃耀斑的“那道火花”，磁雪崩則是讓火勢(shì)蔓延的“那陣風(fēng)”，兩者一搭一唱，才搞出這場(chǎng)宇宙級(jí)別的能量秀。

理解這些，不僅是為了在太陽(yáng)“發(fā)脾氣”時(shí)保護(hù)好咱們的日常，也更讓我們覺(jué)得宇宙真奇妙：一顆遙不可及的恒星上，磁場(chǎng)稍微“打個(gè)小結(jié)”，竟能在1.5億公里之外掀起波瀾。而隨著探測(cè)技術(shù)越來(lái)越強(qiáng)，我們遲早能把太陽(yáng)的這些秘密摸得更透，在宇宙風(fēng)暴面前，為地球筑起更聰明的“防火墻”。