在我們生活的太陽(yáng)系里，太陽(yáng)是絕對(duì)的“權(quán)威”，各個(gè)天體都受到太陽(yáng)引力等方面的主導(dǎo)。

地球上生命的生存和發(fā)展，仰賴的也是太陽(yáng)的光輝，但也會(huì)面臨太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)太陽(yáng)的研究至關(guān)重要。太陽(yáng)爆發(fā)等強(qiáng)太陽(yáng)活動(dòng)，會(huì)影響人類航天航空、導(dǎo)航定位、短波通信等。我們最直觀地看到極光，這也是太陽(yáng)活動(dòng)的標(biāo)志。日前，國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布最新研判，本輪太陽(yáng)活動(dòng)周的峰值預(yù)計(jì)在2024年至2025年到來(lái)，目前正處于峰值附近。那么，太陽(yáng)活動(dòng)周進(jìn)入峰年階段具體會(huì)帶來(lái)什么影響？又該如何對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)？

什么是太陽(yáng)活動(dòng)？為何和黑子有關(guān)？

國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心主任王勁松表示，太陽(yáng)活動(dòng)是指太陽(yáng)表面大氣中間的所有現(xiàn)象的一個(gè)總稱，我們大家比較熟悉的是太陽(yáng)黑子、日珥、耀斑，還有日冕物質(zhì)拋射等。太陽(yáng)的光球表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些暗的區(qū)域，它是磁場(chǎng)聚集的地方，這就是太陽(yáng)黑子。太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)活動(dòng)的基本標(biāo)志。

什么是“太陽(yáng)活動(dòng)周”？

2024年到2025年是太陽(yáng)活動(dòng)周的高峰年，這也證明太陽(yáng)活動(dòng)的強(qiáng)弱是具有周期性。

太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱的周期性，一般用太陽(yáng)黑子數(shù)的平滑月均值來(lái)表征，一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周平均長(zhǎng)度為11.2年。國(guó)際規(guī)定，以1755年作為第一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周的開始時(shí)間。這樣計(jì)算下來(lái)，2024年，太陽(yáng)正處于第25太陽(yáng)活動(dòng)周。

會(huì)發(fā)生特大地磁暴嗎？還有什么影響？

說(shuō)到太陽(yáng)活動(dòng)其實(shí)我們熟知的就是地磁暴，2024年3月23日，太陽(yáng)爆發(fā)X1.1級(jí)耀斑，并引發(fā)日冕物質(zhì)拋射事件。國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心及時(shí)監(jiān)測(cè)到該現(xiàn)象，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了其后發(fā)生的地磁暴，并發(fā)布預(yù)警信息。

3月24日23時(shí)至3月25日2時(shí)，地球發(fā)生特大地磁暴，空間高能粒子沿地球磁力線注入地球兩極，使得高層大氣被部分激發(fā)，出現(xiàn)極光現(xiàn)象。盡管當(dāng)時(shí)處于滿月時(shí)期，但在我國(guó)黑龍江漠河、內(nèi)蒙古根河等地依然拍攝到了清晰的極光。

太陽(yáng)活動(dòng)如何影響衛(wèi)星？

太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)人體的影響是很小的，地磁暴對(duì)人體的影響更可以忽略不計(jì)，但會(huì)對(duì)短波通信等產(chǎn)生影響，不過(guò)持續(xù)的時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)。對(duì)地面設(shè)施，如電網(wǎng)、油氣等長(zhǎng)距離輸送線路上也容易形成感應(yīng)電流，造成電網(wǎng)跳閘、管道腐蝕加劇等影響。

此外，地磁暴可能會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備誤差增大，航空飛行也會(huì)面臨通信環(huán)境變差和跨極區(qū)輻射的雙重風(fēng)險(xiǎn)。比如，在2022年2月份，受地磁暴影響，多顆美國(guó)星鏈衛(wèi)星未能按照計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道。當(dāng)時(shí)發(fā)生了兩次地磁暴，剛發(fā)射升空的星鏈衛(wèi)星還沒來(lái)得及“舒展筋骨”，就被各種微粒“撞暈”了。

曾損毀“星鏈”衛(wèi)星 太陽(yáng)活動(dòng)如何影響衛(wèi)星？

據(jù)太空探索技術(shù)公司說(shuō)，2022年發(fā)生的地磁暴使“星鏈”衛(wèi)星所在區(qū)域的大氣變暖，密度增加，大氣阻力比以往發(fā)射時(shí)的水平增加高達(dá)50%。“星鏈”團(tuán)隊(duì)隨后控制衛(wèi)星進(jìn)入安全飛行模式，讓衛(wèi)星“側(cè)身”飛行，以降低大氣阻力。不過(guò)，大部分衛(wèi)星進(jìn)入安全模式后一直無(wú)法恢復(fù)到正常模式。

國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心空間天氣技術(shù)研發(fā)室主任 宗位國(guó)：地磁暴它實(shí)際上是地球的磁場(chǎng)擾動(dòng)，它會(huì)加熱中高層大氣，然后引起中高層大氣密度的增加，從而引起低軌航天器軌道的加速下降。著名的事件就是2022年初，“星鏈”在發(fā)射過(guò)程中因?yàn)橐粋€(gè)小的地磁暴發(fā)生以后，軌道大氣密度增加，導(dǎo)致它38顆衛(wèi)星沒有能夠入軌，從而重返大氣層墜毀了。

監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)有哪些“國(guó)之重器”？

太陽(yáng)活動(dòng)高峰年來(lái)了，那么我們?nèi)粘Ｈ绾伪O(jiān)測(cè)呢？其實(shí)，我國(guó)在記錄太陽(yáng)活動(dòng)，監(jiān)測(cè)地磁暴等方面進(jìn)行過(guò)很多有益的探索。

2024年1月，我國(guó)“夸父一號(hào)”衛(wèi)星成功地記錄了第25太陽(yáng)活動(dòng)周截至目前最大的耀斑。

這是一個(gè)X5.0級(jí)耀斑，出現(xiàn)在北京時(shí)間2024年1月1日，太陽(yáng)爆發(fā)耀斑的同時(shí)還伴隨日冕物質(zhì)拋射，這也再次刷新了第25太陽(yáng)活動(dòng)周最大耀斑的紀(jì)錄。

“夸父一號(hào)”是我國(guó)首顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星，于2022年10月發(fā)射，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的三個(gè)載荷成功地跟蹤和記錄了這次爆發(fā)，為太陽(yáng)物理學(xué)家?guī)?lái)加速高能電子的相關(guān)信息。

2024年2月，探日先鋒——“羲和號(hào)”衛(wèi)星又傳回了喜訊。南京大學(xué)太陽(yáng)物理團(tuán)隊(duì)基于“羲和號(hào)”全日面光譜成像，分別構(gòu)建了一個(gè)太陽(yáng)暗條和一個(gè)日珥的三維速度場(chǎng)。該研究成功再現(xiàn)了暗條、日珥等離子體物質(zhì)的膨脹、拋射、回落、旋轉(zhuǎn)和分裂等現(xiàn)象，以后監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)就像地球上的天氣預(yù)報(bào)一樣簡(jiǎn)單。據(jù)了解，“羲和二號(hào)”計(jì)劃于2026年左右發(fā)射。它是一顆對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行立體探測(cè)的衛(wèi)星，可以更加詳細(xì)地了解太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)對(duì)地球的影響。

2023年9月，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施子午工程二期標(biāo)志性設(shè)備之一圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡順利通過(guò)工藝測(cè)試，正式建成。它位于海拔3820米的甘孜州稻城縣，狀如一顆巨大的“千眼天珠”。313部天線均勻分布在直徑為1公里的圓環(huán)上，是目前全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。其主要任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)，預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響。