火星大小黑子不罕見 太陽黑子從何而來?

太陽帶給人類光和熱量，是地球生命存在的基本條件，在人們的印象中，太陽往往代表著生命、活力等。然而，太陽上時(shí)而出現(xiàn)的“黑痣”卻被古人認(rèn)為是災(zāi)禍的征兆。隨著科技的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到太陽黑子與其自身活動、地球環(huán)境之間的密切關(guān)系，監(jiān)測太陽黑子便成為了天文學(xué)家的“日常”。

近日，據(jù)國外媒體報(bào)道，一位天文愛好者觀測到太陽上出現(xiàn)一個(gè)火星大小的巨大黑子，它被認(rèn)為在未來幾天可能會逐漸增大，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的太陽耀斑。

太陽黑子如何出現(xiàn)又如何消失?為何太陽黑子會“成長”?火星大小的太陽黑子對地球是否會產(chǎn)生影響?帶著這些疑問，科技日報(bào)記者采訪了中國科學(xué)院太陽活動重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目研究員李婷。

一切要從磁場說起

太陽黑子從何而來?

世界上公認(rèn)首次明確的太陽黑子記錄出現(xiàn)于公元前28年。《漢書·五行志》記載，“成帝河平元年三月乙未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央。”直到1610年，伽利略發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡，人們才開始系統(tǒng)性地觀測太陽黑子。

“太陽黑子是具有強(qiáng)磁場的磁流管從太陽光球?qū)酉赂‖F(xiàn)上來而形成的。”李婷表示。太陽黑子出現(xiàn)的區(qū)域是太陽光球?qū)哟艌鲎顬槊芗膮^(qū)域，磁場、太陽黑子所伴隨的活動區(qū)域形成了太陽耀斑等劇烈爆發(fā)活動的主要場所。

太陽黑子之所以被稱為黑子，是由于其強(qiáng)磁場對等離子體對流的抑制作用，使得其活動區(qū)域比周圍環(huán)境溫度更低，所以顯得更暗。

毫無疑問，磁場是研究太陽黑子的關(guān)鍵“鑰匙”。太陽黑子的“出生”源于太陽磁場，它的“死亡”也離不開磁場。李婷表示，太陽黑子的消失是由于磁場逐漸變?nèi)?，等離子體對流不再受到強(qiáng)磁場的抑制，從而逐漸消失。

在此次觀測中，研究人員推斷出這一火星大小的太陽黑子還將持續(xù)增大并很有可能引發(fā)強(qiáng)烈的太陽耀斑。

為何研究人員會有此推測?李婷表示，太陽黑子的變大和其活動區(qū)域的磁場持續(xù)浮現(xiàn)有關(guān)。如果該區(qū)域有持續(xù)不斷的磁場浮現(xiàn)，為黑子提供“食物”，黑子就會變大。通常認(rèn)為黑子越大，儲存的磁場能量越高，產(chǎn)生大耀斑的可能性也越大，就越有可能對地球和人類活動造成影響。

火星大小的黑子聽起來足夠“駭人聽聞”，是否會對地球造成巨大的影響呢?李婷表示，其實(shí)火星大小的黑子并不罕見，在黑子個(gè)頭中，還算不上數(shù)。在剛結(jié)束的第24太陽活動周期，從2014年10月17日至30日，太陽日面上12192活動區(qū)就出現(xiàn)過一個(gè)周期內(nèi)最大的黑子，其直徑約為木星直徑大小，也就是說，這個(gè)“大塊頭”直徑是此次觀測到的太陽黑子的300到400倍，火星大小的太陽黑子的確有點(diǎn)“不夠看”。

而且，伴隨著大活動的太陽黑子通常“成群結(jié)隊(duì)”地出現(xiàn)，此次研究中的活動區(qū)比較小，所以只出現(xiàn)了單個(gè)太陽黑子，是否會出現(xiàn)強(qiáng)烈的耀斑爆發(fā)事件，還需要對其持續(xù)觀測，才能做出進(jìn)一步判斷。

多因素決定黑子“影響力”

據(jù)報(bào)道，此次觀測到的太陽黑子正在朝向地球，一個(gè)火星大小的太陽黑子“看向”地球，的確會讓人感到有些不安。

李婷表示，其實(shí)黑子本身沒有方向，通常說的“朝向地球”，其實(shí)是指來自太陽黑子所在區(qū)域的日冕物質(zhì)拋射的方向，如果日冕物質(zhì)拋射的方向朝向地球，確實(shí)有可能會對地球產(chǎn)生危害。

那么什么樣的太陽黑子會對地球產(chǎn)生致命威脅呢?李婷表示，這個(gè)問題比較復(fù)雜。雖然越大的黑子產(chǎn)生大耀斑的可能性越大，但這并不意味著大黑子就一定會產(chǎn)生大耀斑，還要取決于黑子的磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等很多因素。

但可別小瞧了這些“黑痣”，太陽黑子預(yù)示著太陽活動的強(qiáng)弱，而且源于太陽黑子本身的爆發(fā)活動就可能會對人類的儀器、設(shè)備等造成損害，如果爆發(fā)活動足夠強(qiáng)且其伴隨的物質(zhì)拋射方向正好對著人類探測器，就可能導(dǎo)致探測器的電子器件被破壞，影響人類未來探月、探火計(jì)劃的實(shí)施。

不僅如此，太陽黑子的長期演化過程，也反映了來自太陽內(nèi)部的磁場發(fā)動機(jī)機(jī)制。通過研究太陽黑子的演化，不但可以更好地預(yù)測太陽活動周期、了解太陽長期演化機(jī)制，更是對研究人類探測活動以及日地空間環(huán)境具有重要意義。(記者陳曦)

關(guān)鍵詞： 火星大小黑子