國家空間天氣監測預警中心5月10日通報稱，過去24小時，太陽活動水準高，共爆發了2次X級耀斑和11次M級耀斑。其中9日17時13分太陽爆發的X2.2級強耀斑對我國西部部分地區上空電離層産生影響。預計未來3天內，太陽活動水準中等到高，可能爆發M級甚至X級耀斑並出現不同級別的地磁暴。

美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）10日也警告稱，當前太陽活動達到高峰期，表面最活躍的區域已産生多次M級和X級耀斑，由此導致的日冕物質拋射將於5月10日晚至5月11日初抵達地球。

據介紹，太陽耀斑作為太陽表面的強烈能量噴發，由弱到強分為A、B、C、M、X五個級別。《環球時報》記者注意到，5月以來太陽已經出現多次強耀斑。5月3日10時22分，爆發了5月第一次強耀斑（X1.6級）。5月5日又爆發了兩次太陽耀斑：一次是14時01分，屬於強耀斑（X1.3級）；另一次是19時54分，也是強耀斑（X1.2級）。5月6日14時35分，更大強度的太陽耀斑爆發，達到X4.5級。

太陽耀斑是太陽上最劇烈的活動現象之一，表現為太陽表面突然出現迅速發展的亮斑閃耀，同時釋放出巨大能量。雖然太陽耀斑的壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間，但釋放的能量卻相當於十萬甚至百萬次強火山爆發的總能量，或相當於上百億枚百噸級氫彈爆炸。太陽耀斑爆發時還可能伴隨太陽質子事件和日冕物質拋射，從而引發地磁暴。當大量高能粒子到達地球附近時，可能會毀壞地球軌道上的衛星，威脅宇航員生命安全；日冕物質拋射到達地球附近時，會引起地球磁場擾動甚至地磁暴，對長距離輸電網和輸油管線産生影響，還會引起中高層大氣受熱膨脹，大氣密度突然升高，增加衛星飛行阻力，影響衛星發射活動，尤其對低軌衛星的影響更大。

太陽活動會直接影響地球磁場。

NOAA表示，當前太陽耀斑頻發主要與今年是太陽活動的高峰期有關。在過去的300年中，根據太陽表面黑子數量的變化規律，科學家總結出太陽活動11年的週期。每個太陽活動週期大約有100多個X級耀斑，而在太陽活動峰年，X級耀斑爆發更為頻繁，每年大約有10至20個。

還有大量未解之謎

科學家到現在都沒有確認，太陽活動11年的週期到底是什麼原因引起的。太陽黑子數增多時，太陽表面上其他各種活動現象（如光斑、譜斑、日珥、暗條、耀斑以及日冕物質拋射等）也增強，黑子數可以代表某一時期太陽活動的整體水準。自1700年以來的觀測數據表明，太陽黑子的平均週期為11.1年，最短為9年，最長為13.6年。在太陽活動週期開始時，太陽黑子往往首先出現在中緯度地區，隨著太陽週期的繼續，它們越來越靠近赤道。但到底太陽活動為什麼會以11年為週期？科學界並沒有公認的結論。

事實上，儘管太陽直接關係地球生態圈的存亡，但目前人類對於太陽的了解還非常少。美國《福布斯》網站此前就列舉了太陽的各種未解之謎。太陽的能源來自太陽內部進行的核聚變反應。由於太陽的核心物質的密集以及太陽尺度非常大，所以在日核産生的能量需要經歷無數次的吸收和再發射，經過數十萬年才能到達太陽表面。太陽大氣層結構由內到外可分為光球層、色球層和日冕。其中最外層的日冕位於太陽表面上方，距産生熱源的日核最遠，但它的溫度可能高達100萬攝氏度，遠高於色球層的平均6000攝氏度，為何會出現這種情況？這是籠罩在太陽頭上的一層“神秘面紗”。美國新墨西哥州立大學太陽物理學家傑森·傑基維茨説，太陽表面提供了足夠多的能量，使日冕保持高溫，但這種加熱需要能量以某種方式沉積在日冕區域，然而，外層日冕本身非常脆弱，科學家一直對日冕如何貯藏這麼多熱量感到困惑不已。

其次，太陽黑子、耀斑、日冕物質拋射等各种太陽爆發活動都與太陽磁場有關。但太陽磁場到底是怎麼來的，目前也沒有定論。科學家猜測，太陽磁場可能與太陽內部的電漿體運動有關。傑基維茨表示，太陽是氣態天體，不像地球這種固態天體那樣以相同的固定速度旋轉。太陽赤道大約每25天旋轉一次，極地每30-32天旋轉一次。太陽表面之下的不同層也以不同速度旋轉。傑基維茨説，太陽表面之下約5萬公里的地方旋轉速度比表面快，但如果進入太陽再深入一點的地方，旋轉速度會再次減慢。

此外，太陽的確切成分也有待研究。傑基維茨表示，太陽是銀河系內千億顆恒星以及其他星系內數萬億顆恒星的參考。“我們知道構成太陽的所有元素，但我們不知道它們的相對豐度，因此太陽的化學成分仍存在爭議。這是很難測量的——即使對距離我們最近的恒星來説也是如此。”他總結説：“公平地説，我們非常了解太陽的品質、年齡、大小和總輻照度。我們知道它是如何演化成今天的‘模樣’，也知道它未來的命運。但我們對它的深層內部結構、磁場、週期變化和狂暴的噴射事件仍然知之甚少。”

研究太陽活動有這些手段

為何各國科學家要對太陽展開研究？歐空局網站介紹説，科學界將太陽活動引起的日地空間環境變化稱為“空間天氣”，隨著高科技發展，空間天氣對於我們的日常生活乃至地球生命都有很大影響。

太陽表面

例如地磁暴期間，地球磁場的劇烈變化還會導致空間電場的變化，産生異常電壓，導致長距離的導電管網産生上萬伏特的高壓。大量帶電粒子流同地球高層大氣發生相互作用，也會使電離層出現劇烈變化，導致電離層暴發生。在電離層暴期間，各種依賴無線電的技術手段均會受到不同程度的影響，例如短波通訊可能完全中斷，導航定位完全失敗等。此外，太陽噴射的高能質子還威脅著地球磁場和大氣層外的宇航員和航太器的安全，可能使衛星上的電子元器件失效。例如2022年美國太空探索技術公司表示，太陽風暴導致該公司新發射的49顆“星鏈”衛星中的至少40顆失效。這被認為是單次太陽活動造成的最大規模衛星損失。

有記錄以來最大規模的太陽風暴發生在1859年。當年9月1日，全球多地天文臺都測量到了地磁場強度的劇烈變動，各地電報局電報機開始閃火花，甚至電線也被熔化了。幸運的是，當時還沒有人造衛星、無線電通信和現代的電力傳輸網路，因此這次太陽風暴的影響並沒有那麼大。但1989年3月13日的太陽風暴所引發的後果就嚴重得多了。加拿大和美國發生大面積電力系統崩潰，澳大利亞輸油管道受損，日本和美國的多顆衛星出現異常。2003年10月26日到11月4日太陽上爆發了一系列強烈耀斑，被稱為“萬聖節風暴”。除了大量衛星和航太器受損外，全球定位系統的精度也受到影響，導致部分地區的航班癱瘓。

隨著人類對空間開發與利用的規模加劇和程度加深，人類的日常生活越來越依賴於無線通信、衛星通信、衛星電視、衛星導航定位等衛星高技術系統，太陽風暴的影響也越來越大。據統計，災害性空間天氣是衛星在軌故障的主要原因之一，國際上和我國衛星異常或故障近1/3是由變化的空間天氣造成的，我國衛星在軌發生的問題有50％與空間天氣有關。

為了研究太陽活動的規律、爭取更早地展開預測，各國科學家想盡了辦法。美國、歐洲和中國都建造了專門的地面太陽觀察望遠鏡。今年1月，青海冷湖天文觀測基地宣佈，世界首臺“用於太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統”已實現了對太陽磁場從“間接測量”到“直接測量”的跨越。配備4.2米鏡片的歐洲太陽望遠鏡計劃于2029年投入使用，它將有望解釋耀斑和日冕物質拋射的原理。

“帕克”太陽探測器

在地面觀測太陽容易受到其他因素的干擾，近年來各國科學家也開始推進太陽探測衛星。例如美國2018年發射了“帕克”太陽探測器，憑藉專門設計的隔熱罩，它于2021年成功穿過太陽外層大氣，並對其進行了粒子和磁場採樣，這也是人類探測器首次成功進入太陽大氣。按照計劃，“帕克”太陽探測器還將於今年12月逼近至距離太陽表面約616萬公里處的極限距離。歐空局2020年發射的“太陽軌道飛行器”將借助金星和地球引力“蕩出”地球等行星繞太陽公轉的黃道面，首次從“上方”俯視太陽兩極，這裡是太陽磁場産生的關鍵區域，對精確建模以預測空間天氣至關重要，進而有望破解太陽活動11年週期之謎。中國于2021年10月14日發射了我國首顆探日衛星“羲和”號，並已取得了一系列成果。目前“羲和二號”日地L5太陽探測工程也正在論證中。（環球時報特約記者 晨陽）