《JS百科》编者的话 <p class="ql-block"><span style="color:rgb(255, 138, 0);">(</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">2024年9月1日</span><span style="color:rgb(255, 138, 0);">)</span></p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(255, 138, 0);">时光荏苒,《JS每日百科》到今天巳整三年了。非常开心有三百多万人次的读者与我俩一起通过美篇平台浏览大千世界,开拓眼界。澳大利亚原住民有一句美丽的谚语:"我们都是这个时代,这个地方的访客。我们只是路过。我们在这里的目的是观察,学习,成长,爱,然后我们回家。”(“We are all visitors to this time, this place. We are just passing through. Our purpose here is to observe, to learn, to grow, to love, and then we return home.”)。我们很辛运处在这个信息时代,让我们即使足不出户还能欣赏无尽的自然和人文美。无论编者,还是读者,本质上我们每个人看到的东西是一样的,只要有乐意发现真善美的心灵,而且愿意在爱中分享。在这个意义上说,百科就是我们人生路上一起收获美好事物的手记。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(255, 138, 0);">感谢大家在评论和私信中给予我们的支持和鼓励,以及对我们身体的关心。的确,由于年龄和能力所限,百科存在许多不足之处。尤其是每天一期的安排,使得编辑上比较粗糙,内容也较零碎。故自本期起将《JS每日百科》改版为《JS百科》,不再每天一期,而为不定期发表。力求内容更系统翔实,並以期数编号,本期为1096期。期待美篇平台的读者继续相伴而行,也欢迎新朋友查阅往日的《JS每日百科》。</span></p> 开启今日百科之旅 <p class="ql-block">《JS百科》第1160期,2025年7月15日</p><p class="ql-block">太阳耀斑,大自然的神奇杰作——伟大、狂野又充满生机</p> <p class="ql-block">英文音频</p> <p class="ql-block">Solar flares, a magical masterpiece of nature - big, wild and full of life
</p><p class="ql-block">Awesome! This is a photo of a solar flare, which is really breathtaking! The whole sun seems to be a burning ball of fire, with hot air currents and electromagnetic field lines tumbling and dancing on the surface, and dazzling tongues of fire bursting out from the dark space, like the most magnificent fireworks display in the depths of the universe. This extreme and magnificent scene reminds us that the sun is not only the "sun father-in-law" that warms us, but also an extremely large nuclear fusion reactor, a super plasma engine that may erupt billions of nuclear bomb-level energy at any time! It is always performing violent energy release.
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</p><p class="ql-block">This photo was taken with a special solar observation satellite. It allows us to see the solar ultraviolet and X-ray bands that are invisible to the human eye, allowing this blazing star to bloom with incredible power and beauty in the deep universe! Every arc of light and every flare is a cosmic brush interwoven with magnetism and energy, writing the subtle connection between the sun and the earth in the silent space. It is really a magical masterpiece of nature-great, wild and full of vitality.</p> <p class="ql-block">太阳耀斑,大自然的神奇杰作——伟大、狂野又充满生机
</p><p class="ql-block">真棒!这是一张太阳耀斑(solar flare,见译注)的照片,真是令人叹为观止!整颗太阳仿佛是一团熊熊燃烧的火焰球,炽热的气流和电磁场线在表面翻腾起舞,耀眼的火舌从黑暗的太空中迸发出来,像是宇宙深处最壮丽的烟火表演。这种极端而宏伟的景象,提醒我们,太阳不仅是温暖我们的“太阳公公”,它还是一台无比庞大的核聚变反应炉,一台随时可能喷发出亿万核弹级能量的超级等离子体发动机!时刻在演绎着剧烈的能量释放。
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</p><p class="ql-block">这张照片就是用特殊的太阳观测卫星拍摄的,它让我们看见了人眼看不到的太阳紫外线和X射线波段,让这团炽烈的恒星在深邃的宇宙里绽放出不可思议的力量之美!每一道弧光、每一缕耀斑,都是磁力与能量交织的宇宙画笔,在无声无息的太空中,书写着太阳和地球之间的微妙联系。真是大自然的神奇杰作——伟大、狂野又充满生机。</p> <p class="ql-block">(译注:(以下仅对太阳耀斑作通俗解释)
</p><p class="ql-block">什么是太阳耀斑?太阳耀斑就像太阳表面的一次“爆炸”。它是太阳大气层(主要是日冕和色球层)中,磁场突然重新排列释放出巨大的能量时产生的剧烈闪光。请看视频:什么是太阳耀斑?</p> <p class="ql-block">太阳耀斑的发生是在一定的条件下进行的。因为太阳内部就像一锅沸腾的汤,炽热的等离子体在对流区翻滚,把磁力线不断拉扯、缠绕。这些磁场在太阳表面形成太阳黑子(磁场强的地方,温度反而略低,看起来是暗斑)。当黑子周围的磁力线错综复杂,能量积累到极限,就会发生磁场重联(reconnection),在几分钟到几十分钟内,能量突然爆发出来,形成耀斑。</p> <p class="ql-block">太阳耀斑并不是每天都发生,它的活跃程度和“太阳活动周期”密切相关。太阳有大约11年一个周期的活动高低起伏,叫做“太阳活动周期”。在太阳活动高峰期(太阳极大期),每天可能发生多次耀斑,其中一些甚至达到“X级耀斑”,非常剧烈。在太阳活动低谷期(太阳极小期),可能好几天甚至几周都没有明显的耀斑。今年5月13日,观测到今年发生的最大一次太阳耀斑(附新闻报道视频)。</p> <p class="ql-block">一场太阳耀斑爆发时释放的能量是相当巨大的,据研究,可以相当于数百万颗百万吨级核弹的总能量!光子(光)、X射线和高能粒子在几分钟内向宇宙各处喷射而去。具体来说,一个中等规模的太阳耀斑释放的能量可以达到 10²⁰ 焦耳(约等于10亿颗百万吨级核弹)。
</p><p class="ql-block">耀斑分级:一般分为 A、B、C、M 和 X 五个等级,X级是最强的。
</p><p class="ql-block">C级:小型耀斑,地球上几乎感觉不到影响。
</p><p class="ql-block">M级:中等耀斑,可能会引起短暂的通讯干扰,增强极光。
</p><p class="ql-block">X级:极强耀斑,可能造成电离层严重扰动、卫星损坏、电网瘫痪。
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</p><p class="ql-block">毫无疑问,这样巨大的能量会对地球有一定的影响。首先,它会加剧地球的极光现象——人们能看到更壮观的北极光或南极光。其次,可能干扰卫星通讯、导航系统,甚至可能影响电网供电(大型地磁暴可能导致大范围停电)。例如,1989年发生过一次强烈耀斑和随后的地磁暴,导致加拿大魁北克电网大规模停电,影响了600万人。当然,它对宇航员也存在潜在威胁,高能粒子流会增加辐射风险。
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</p><p class="ql-block">因此,太阳观测卫星的重点就是要观测太阳耀斑。对太阳耀斑喷发出的高能X射线、紫外线和带电粒子流会影响地球的空间环境(叫做“太空天气”),如果能提前预警,就可以保护:
</p><p class="ql-block">卫星和空间站设备:高能粒子会损坏电子元件。
</p><p class="ql-block">宇航员安全:国际空间站的宇航员可能需要躲到防护舱内避开强烈辐射。
</p><p class="ql-block">通讯和导航系统:耀斑会引发电离层扰动,干扰GPS和飞机的高频通讯。
</p><p class="ql-block">地面电网和管道:强地磁暴可能感应电流,导致输电网瘫痪。</p> <p class="ql-block">由于地面望远镜看不到耀斑的高能部分(如X射线),所以要靠太阳观测卫星(如美国NASA的“太阳动力学天文台 SDO”、ESA/NASA的“SOHO”等)从不同波段持续监测。它们可以拍摄紫外线、X射线影像,实时追踪黑子、日冕物质抛射(CME)等现象。“太阳动力学探测器 SDO”自2010年以来一直在轨道上观测太阳。太阳和太阳圈探测器(SOHO) 是欧洲航天局 (ESA)的航天器,用于研究太阳 。它还发现了5000多颗彗星 。它于1996年5月开始正常运营。这是欧洲航天局 (ESA)和美国宇航局(NASA)之间的联合项目。SOHO 是国际太阳地球物理计划(ISTP)的一部分。 在太空飞行 29 年后,任务将至2025年底。</p> <p class="ql-block">研究太阳耀斑可以揭开太阳大气层(色球层、日冕)的物理过程,是研究恒星磁场和核聚变的重要窗口。同时,了解能量积累和释放的机制,对理解宇宙中其他恒星爆发有借鉴意义。而在实际应用上,可以提高太空天气预报能力,尽量减少航天、航空、电力、导航、无线通讯等领域的风险。
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</p><p class="ql-block">当您再看这张火红、炽烈的太阳耀斑照片时,是否更能体会到:这不仅是我们头顶的那颗“温暖的太阳”,还是一台随时可能喷发出亿万核弹级能量的超级等离子体发动机!每一道弧光、每一缕耀斑,都是磁力与能量交织的宇宙画笔,在无声无息的太空中,书写着太阳和地球之间的微妙联系。)</p>