你看极光时，我们在看太阳丨科技前线|大地磁暴|太阳|射电|日冕|极光|科技前线|耀斑|辐射

编者按：

近期极光和地磁暴频繁登上热搜，你关注了吗？极光是地磁暴的“副产品”。能在我国北方看到极光，意味着地磁暴活动已经非常剧烈。

地磁暴，是由太阳表面活动引起的地球磁场全球性剧烈扰动现象。目前，太阳正在迎来有相关记录以来的第25个太阳活动峰年。为了探索太阳活动的奥秘，中国科学院的科研人员近期开展了“天地一体化”联合观测。今天我们邀请中国科学院紫金山天文台，从“天”的角度来聊聊这次观测情况。

第25个太阳活动峰年来啦！

在著名科幻小说《三体》中，三体人被“三个太阳”导致的无常气候折磨得够呛，以至于集体移民入侵地球。相比之下，我们拥有的这个太阳，简直就是“情绪稳定”的小天使，但它也是有“情绪波动”的时候。

天文学家早已发现，太阳活动有着大约11年的周期。在一个周期内，太阳的活动会经历两个极端：太阳极小期和太阳极大期。在太阳极小期，太阳的活动相对较低，太阳黑子（太阳表面上的暗斑）的数量减少，太阳辐射也相对较弱；而在太阳极大期，太阳的活动会增加，太阳黑子的数量增多，太阳辐射也变得更加强烈。

2020年科学家们确认，太阳活动的第24个周期已于2019年12月结束，并进入有相关记录以来的第25个太阳活动周期。

进入2024年，太阳活动变得更加频繁和“暴躁”。5月3日至14日，太阳活动区AR3663、AR3664已经连续产生了16个X级大耀斑，其中最大级别达到了X8.7级。也就是说，在这短短10多天内，X级大耀斑数已超过了2023年全年X级耀斑数的总和！标志着第25周太阳活动峰年的到来。

▲图1：5月3日至14日GOES软X射线观测，水平虚线表示耀斑的软X射线强度达到X级。

其中，5月8日至9日的多个全晕日冕物质抛射（下文简称CME）直接导致了近20年来的最大地磁暴现象，并为地球上的我们带来了极致绚烂的极光盛宴。

太阳极端爆发为何能存储

和释放大量的能量？

答案是：磁场。

太阳爆发的物理本质是不同规模的磁场能量存储和释放的过程。在对流层的磁流浮现、光球流场（如剪切和旋转运动）长时间作用下，日冕磁能不断积累，日冕磁场持续缓慢受压达到临界状态时，就会因无法保持平衡而产生爆发活动。

▲ 图2：2024年5月1日至14日，夸父一号上的WST白光（左上）、SDI紫外Lyα（左下）以及羲和号Hα（右上）和SUTRI 46.5 nm波段（右下）全日面观测。从白光上可看到太阳南半球的活动区AR3664面积正在快速扩大，爆发现象频发。图片展示了活动区AR3664经过十来天的磁场演化的多波段动画，可以看出该活动区已经拥有了极高的复杂性。

▲ 图3：活动区AR3664和卡林顿黑子图比较（左，spaceweather.com）及地球大小比较示意图（右，夸父一号WST白光图像），由此可见，活动区AR3664与卡林顿黑子事件形态比较，两者的复杂度非常相似。AR3664是近十年面积最大的活动区，其面积达2400个太阳面积单位，宽度可达15个地球之大。