|
从肉眼看，太阳以持续稳定的状态释放能量，在人类历史上没有变过（不要用你的肉眼看太阳）。但望远镜调整不同部分的电磁光谱揭示了太阳的本质：是一个具有等离子湍流的动态球体，这种动态的磁湍流创造了宇宙天气。
空间天气大多数时候我们是看不见的，而我们能看到的部分就是自然界最令人惊叹的景象之一，极光。当能量物质从太阳撞击到地球的磁场就会触发极光。结果就是在北极和南极地区能看到闪闪发光的彩色光带，也叫做北极光和南极光。
有两种情况会产生极光，但都与太阳有关。第一个与太阳耀斑有关，当太阳表面部分区域高度活跃时会产生大量的太阳耀斑，这些太阳耀斑会造成太阳局部亮度突然增加。太阳耀斑常常与日冕物质抛射一起发生，但不总是。 日冕物质抛射是物质和电磁辐射排向太空的一种方式，这种磁化的等离子体主要是质子和电子。日冕物质抛射通常只是分散到太空，但并非总是这样。如果它瞄准地球的方向，那我们看到极光的几率就增加了。
第二种能引发极光现象的是太阳表面的日冕洞。日冕洞是指太阳表面温度和密度都比四周低的区域，它是太阳物质快速流动的源头。 不管它是来自太阳表面充满太阳耀斑的活跃区域还是来自日冕洞，结果都是一样的。当太阳的释放的电子以一定的力量撞击我们地球的磁场中带电粒子时，都可以进到我们上部的大气层。当它们到达大气层时，它们失去了能量，导致我们大气层中的成分发出光。任何目睹过激光的人都知道那光是有多么的惊奇。极光的变换和闪烁是非常迷人的。 极光出现在一个区域我们称作卵形极光，更偏向于出现在地球黑夜的一边。这个卵形区域受太阳物质释放的增强而扩大，所以当我们观察到太阳表面活动增加时，我们通常可以预测极光，它在南纬地区会更加明显，由于卵形极光区的扩大。
这张照片是新西兰上空的极光。图片来源：保罗.斯图尔特，Public Domain, CC 1.0 Universal. 太阳表面的活动可能预示着地球上的极光出现几率增加，在今晚或明晚。一种叫做跨赤道日冕洞的现象正对地球，可能意味着一股强烈的太阳风暴将会撞向地球。如果真是这样，那么在夜晚看向北方或南方（取决于你住在哪）来看极光。 当然，极光只是空间天气的一方面，它们像彩虹，非常漂亮并且无害。但空间天气也可以更有能量的，可以产生比极光更大的影响。这就是为什么人们越来越努力想要通过观察太阳以预测宇宙天气。
强烈的太阳风暴可以产生日冕物质抛射强到足以毁坏诸如电力系统、导航系统、通信系统和卫星等东西。1859年的卡林顿事件就是这样一个例子，它产生了有史以来最大的太阳风暴。 那次风暴发生在1859年9月1日和2日，在此之前，天文学家有观测到太阳黑子增加并且日冕物质抛射伴随耀斑的现象。因这场风暴产生的极光也出现在加勒比海以南。
太阳黑子是太阳表面暗的区域，它的温度比四周低。它们在磁场特别强的地方形成，太阳黑子附近高度活跃的磁场常引起太阳耀斑。图片来源：美国宇航局/太阳动力学观测台/ AIA/HMI/戈达德航天中心 在科技发达的今天，同样的风暴也会造成严重破坏。在2012年，我们几乎就能感受到这种规模风暴的破坏力，一对和卡林顿事件一样强烈的日冕物质抛射快速移向地球，但好在有惊无险。 自1895年以来我们了解了许多关于太阳和太阳风暴的东西。我们知道，太阳活动是周期性的。太阳从最活跃到最不活跃以每11年为一个周期。太阳最活跃和最不活跃与太阳耀斑最活跃和最不活跃那段时间有关。在从最不活跃到最活跃的11年周期里，当太阳活动最小时，大部分日冕物质抛射来自日冕洞。
美国宇航局太阳动力学观测台和欧洲空间局和美国宇航局合作研发的索贺号是负责研究太阳的空间天文观测台。太阳动力学观测台专注于研究太阳及其磁场的变化对地球生命和技术系统的影响。索贺号研究的是太阳内部的结构和行为以及太阳风是怎么产生的。 人们可以通过一些网站了解太阳的行为以便知道什么样的空间天气可能会到来。美国国家海洋和大气管理局空间天气预测中心的数据组和可视化能够帮助理解太阳发生了什么。向下滚动到极光预测可以看到预期的可视化的极光活动。 作者: universetoday |
|
|
这张加拿大上空的北极光是由一名宇航员在2017年9月拍摄的。（图片：美国宇航局）
