记者 何嫄 图片除有署名外均由受访者提供
15日，国家空间天气监测预警中心发布，太阳黑子AR3664北京时间当天凌晨爆发了一个峰值强度为X8.7级的大耀斑。过去一周内，太阳黑子AR3664连续爆发了10次X级耀斑，这是当前第25太阳活动周迄今为止的最强耀斑记录。连续多天，我市多名天文爱好者开启了“逐日”行动，共同仰望着星辰大海的自由。
高岷/摄
对地球非常重要的巨大炽热星球
一说到太阳与地球的关系，几乎每个人的脑海中都会想起中小学课本和众多纪录片中极度简短而又无比重要的一句话：“太阳辐射为地球提供光和热，维持地表温度，是地球上水、大气、生命活动的主要动力，也是人类生产和生活活动的重要能源提供者。”但太阳还会以另一种形式影响地球和人类，那就是太阳活动。
“太阳活动，是指发生在太阳大气层的变化。今年到明年是太阳活动的高峰年，所以最近太阳耀斑、地磁暴等空间天气事件多有发生。”常州市天文学会副理事长兼秘书长、资深天文爱好者、常州市正行中学原校长李万龙告诉记者。
他介绍，太阳是一个巨大炽热的等离子球，其大气层从内到外分别为光球层、色球层和日冕层，厚度不断增加，温度也在不断增加，亮度逐渐递减。光球可以肉眼看到，平常我们看到的太阳就是太阳的光球层。而色球和日冕因亮度很低，只有在日全食的时候，耀眼的光球被遮住了，色球和日冕层那一点点的光亮才能被我们看到。太阳大气不断释放高速带电粒子流，它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以被称为“太阳风”。
太阳活动区（源自SDO）
那么，太阳黑子和耀斑又是什么？地磁暴又是如何产生的呢？李万龙说，太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。只因太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些。科学观测研究显示，太阳黑子有周期性变化，有的年份多，有的年份少，其多少和大小是太阳活动强弱的标志。而太阳耀斑是色球层表面忽然出现的大而亮的斑块，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。太阳爆发产生的日冕物质抛射到达地球，数亿吨等离子体云冲击地球磁层，从而造成整个磁层发生持续十几个小时到几十个小时的一种强烈扰动，就是地磁暴，不仅在地球南北两极高纬度地区出现极光，在低纬度的区域也会出现极光。
把“太阳活动高峰年”带入课堂内外
“太阳黑子本质上是太阳表面的强磁场区，黑子越大，磁场越强。我们肉眼不能直接观测耀斑，但可以通过观测太阳黑子来间接观测耀斑。”李万龙说。正行中学目前拥有苏锡常及周边地区唯一在用的先进的数字化天象馆，作为江苏省首批教授级中学高级教师的他，一直致力于在学校推行与地理学科紧密结合的天文类特色校本课程和活动，近日就多次组织正行中学的师生们在天象馆外观测平台上用望远镜“投影法”观测太阳黑子。
10日上午，李万龙就和常州市天文学会副理事长、天体物理学博士、常州大学李峰老师，组织了从高一到高三年级不等的20多名学生，在聆听了北京师范大学天文系孙艳春老师网课《天文学导论》中关于太阳活动、太阳黑子和耀斑等相关知识后，共同进行了今年第一次太阳黑子主题观测。
“投影法”，顾名思义，就是把将通过天文望远镜目镜，将太阳投射在白屏上进行观测的方法。说是“影”，其实是太阳的“像”。李万龙说：“你们一定要记住，眼睛千万不能直接看太阳，更不能通过望远镜看太阳，会造成很严重的后果，所以‘投影法’是观测太阳经济、安全、受众面大的一种方法。”
在观测平台上，他和李峰不断调整着天文望远镜的位置，直至其目镜在地面落下一个清晰明亮的正圆型光斑，他们再将转接镜接上目镜，并调整投影白板的位置，直到形成清晰的太阳投影。“你们看，太阳北半球的这个地方是不是有两个小黑子，南半球下方也有一个。”在李万龙和李峰的指点下，学生们观察到了3处清晰的太阳黑子。随后，他们还给学生们分发了观测太阳护眼专用眼镜，让大家戴上后再次观测太阳黑子。由于黑子AR3664较大，使用太阳观测镜即可直接看到。事实上，不少视力不错的同学观察后表示，能够看清。
“利用天象馆对青少年进行科普教育，一方面可以加深地理学科的掌握程度，另一方面也可以让大家对空间科学产生一定的了解。”李万龙说，天象馆内目前可以模拟四季星空、太阳视运动、恒星行星周日周年运动，还可以看球幕电影和地理科普教育片；用好天文望远镜，还能一起观看流星雨、日食月食等天象。他一直觉得，仰望星空的自由之前，是脚踏实地的当下，他钟爱将地理、天文与信息等跨学科融合，也是希望能够培养青少年未来拥有综合性科学素养的可能。
关注预测具有潜在破坏性空间天气事件
“我们观察到的3处太阳黑子，正是之前SDO（Solar Dynamics Observatory的简称，太阳动力学天文台）拍到的AR3664、AR3668和AR3667（AR即Active Region，太阳活动区域的简称），”李峰说，“可以看到，AR3664和AR3668连在一起，范围比木星还大，要知道，木星的直径是地球的11倍；单个的AR3667也比地球要大。结合肉眼看到的太阳黑子数量和大小，充分显示出太阳活动这几天都比较剧烈。”
他还说，最近多次爆发X级耀斑，这是最高级别的耀斑，“像15日爆发的X8.7级耀斑，X级标签就用于表示强度最大的耀斑，其数字则更详细地描述了耀斑的强度。”
连续数日，世界气象组织发布公报显示，地球近期出现几十年来最强地磁暴之一，全球多地可见极光。太阳活动会向四周抛出可达750km/s的高速带电粒子流（如质子、中子等），这些带电粒子到地球的周围会产生极光，同时也可能会对卫星搭载的仪器产生破坏，短暂中断卫星和地面的通信等，它们还对航天器和宇航员构成威胁。目前已知科学记录的最大地磁暴与极光事件是1859年的“卡林顿事件”，导致欧洲部分地区的电报设备融化和长达8天的恶劣空间天气。那么，我们需要担心吗？
李峰说，地球是一个巨大的磁体，在正常情况下，吹向地球的太阳风会被地球磁场阻挡，使其免受太阳风的危害。但是，如果太阳大气发生了变化，也就是太阳活动，就会使太阳风增强，磁场难以抵挡全部，地球就会受到影响。根据规律统计，今年到明年，太阳活动将会达到最高值。X级的耀斑虽然到了值得发布灾害预警的程度，但其实每个太阳周期都会发生上百次。随着太阳活动加剧，逐渐接近当前周期的最大值，地磁暴、极光的频繁发生，在空间天气监测和预测日益成为类似地面气象观测业务的当下，人们正在对具有潜在破坏性空间天气事件的关注和准确预测，无需担心过度。
编辑：郝想想
