太阳都出事了？不到1星期爆发3次X级太阳耀斑！对人体可有影响？

最近，太阳系的“太空天气”情况很糟糕，太阳活动持续活跃，在不到一个星期的时间内，两个太阳黑子爆发了3次X 级太阳耀斑。

据报道，1月5日一个极度活跃的太阳黑子——AR3184爆发了一次X1.2级的太阳耀斑，到了1月9日，这个太阳黑子再次爆发了一次X1.9级太阳耀斑。

好消息是，这个太阳黑子并没有面向地球，所以地球受到日冕物质抛射（CME）影响的概率很低，除了局部一些地区出现了无线电中断之外，这两次X级太阳耀斑爆发对地球的影响都不算很大。

但坏消息是，这个太阳黑子将在未来几天内转向地球，而且它继续爆发X级别耀斑的可能性很高。

就在AR3184即将面向地球之际，另外一个新出现的太阳黑子——AR3186再次爆发X1.09级耀斑，而这个太阳黑子面向地球。

10日太阳耀斑导致南太平洋无线电中断，图源：NOAA/SWPC

所以，这次爆发产生的电离辐射瞬间（大约8分钟）引发了整个南太平洋的无线电中断。

不过，好消息是，这次X级耀斑爆发暂时还没有观察到伴随有日冕物质抛射，所以很可能也不会有进一步影响了。

太阳X级耀斑的爆发频率差不多是每年10次左右，像现在这样不到一个星期的时间内被记录到3次是非常罕见，外媒调侃这是“太阳耀斑帽子戏法”。

而且，随着太阳东翼大型活跃区域转向地球，接下去地球接受强大太阳耀斑袭击的可能性还会很高。

那么问题就来了，为什么太阳会在近期突然这么频繁地爆发太阳耀斑，对于生活在地球的我们而言，强大的太阳耀斑会影响我们的身体吗？

图：2013年一次X5.7级太阳耀斑

什么是太阳耀斑？

太阳表面是一个磁场混杂的地方，而磁场是由带电气体产生的电流而产生的——电流在太阳内部充当磁发电机。

由于产生磁场的带电气体的湍流性质，这些磁场会扭曲、纠缠和重新组织，太阳耀斑就是在这种不稳定的磁场行为下爆发的。

其本质是在短时间内释放大量的电磁辐射——包括无线电波、微波、x射线、伽马射线和可见光的波长范围。

所以，太阳耀斑实际上就是太阳表面出现的特别明亮的区域，这个可以持续几分钟到几小时不等。

另外，太阳耀斑往往起源于太阳表面包含太阳黑子的区域——太阳表面较暗、较冷的部分，因为这些区域的磁场特别强。

至于太阳耀斑的等级，科学家是根据接收到X射线的强度来划分，总共有五个等级，用A、B、C、M、X来表示，每个级别的能量输出是它前面级别的10倍。

其中，X级耀斑是最强的太阳耀斑级别，然后是比X级耀斑小10倍的M级耀斑，然后是C级、B级，最后是A级耀斑，ABC级是最常见的，但它们较弱不会对地球产生重大影响，而M和X级较强，而且可能伴随日冕物质抛射，对地球影响重大。

9日太阳耀斑起源的太阳黑子，图：NOAA/SWPC

每个字母级别又从1到9的更精细的等级给出更高精度评估，比如我们前面提到的三次耀斑虽然都是X级别，但是三个都是X1级别，是X级中最弱的。

为什么最近太阳耀斑这么多？

虽然太阳耀斑帽子戏法很不寻常，但也算是在情理之中。

就像地球一年有四季变化一样，太阳也有自己的“天气周期”——会有周期性活跃程度变化，从现有的观测数据来看，这个周期是11年左右。

我们目前正处在科学家预测的第25个太阳活动周期的活跃阶段，这个活跃阶段很可能会在2025年达到峰值。

图：2000年记录到的日冕物质抛射

太阳比较活跃，其表现主要就是四个情况，除了太阳耀斑显著增加之外，另外三个分别是日冕物质抛射、高速太阳风和太阳高能粒子显著增加。

之所以说太阳现在是在一个比较活跃的阶段，这个是根据它的上一个周期——2008年到2019年所预测的。

图：太阳黑子

就目前来看，太阳的活跃程度也算符合预期，近期新发现了多个太阳黑子，比如AR3181、AR3182和AR3183都是最近刚刚出现的，这些都是太阳较为活跃的表现。

既然太阳本身处在较为活跃的阶段，那么多爆发几次X级别的耀斑也算情理之中了。

太阳耀斑对地球和人体的影响

太阳耀斑一般只有面向地球的时候爆发，才有可能对地球造成影响，当强大的电磁辐射袭击地球的时候，它会电离地球的上层大气，这是导致无线电和GPS设备中断的原因。

但是，太阳耀斑并不会导致电力系统故障，真正导致停电的是日冕物质抛射。

太阳的外层大气就日冕，是由强磁场构成的，有时候封闭的太阳大气层会突然猛烈地释放出那些气体气泡和磁场，这个就是冕物质抛射。

日冕物质抛射和电磁辐射不同，它是有质量的，强大的日冕物质抛射可能会携带 10 亿吨物质——主要由质子和电子组成。

所以，它并不像太阳耀斑的电磁辐射那样可以8分钟到达地球，根据它最初获得的速度不同，日冕物质抛射最快15小时才会到达地球，也可能几天才会到达。

日冕物质抛射经常是伴随M和X级太阳耀斑释放的，但有时候是各玩各的，比如最近（1月10日）这次X级耀斑爆发可能就没有日冕物质抛射。

由于质子和电子都是带电的，所以当它们到达地球的时候，会与地球周围的磁场相互作用，这会导致磁场扭曲和减弱，进而导致北极光和其他一些奇怪的自然现象。

由于它影响了磁场，所以它会产生感应电流——可能会有超过100安培的地磁感应电流流入连接到电网的电子元件，进而破坏电网内部元件并导致大规模停电。

至于太阳耀斑是否对人体有影响，大部分学者给出了否定的答案，因为无论是电磁辐射，还是带电粒子，它到达地面的部分都很少，基本都被地球磁场和大气层吸收了。

地球磁场的改变可能会让一些依赖磁场辨别方向的动物迷失方向，表现出奇怪行为，但人类基本不依赖磁场生活。

不过，有一些学者也发表了一些论文，表示太阳耀斑爆发会显著提高一些疾病的发病概率。

比如 2018《科学报告》的一项研究指出，受到地磁活动干扰，会显著增加包括心律失常、心血管疾病、心肌梗死相关死亡的发生率。

2014年发表在《中风》杂志上的一项研究显示，日冕物质抛射对地球的影响，会让中风风险增加19%，其中65岁人群是增加27%。

最后

总得来说，由于地球自身的条件不错，“太空天气”变化对地球表面生物的影响不算特别大，至少远没有地球本身的一些自然灾害来得可怕。

但是，接下去2年多太阳耀斑爆发可能会比较频繁，如果哪天停电，或者收不到信号是比较正常的。