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光明网讯 5月17日,南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞在2025搜狐科技年度论坛上表示,太阳物理不只是探索天体爆发现象,也跟国计民生息息相关。“正是由于太阳爆发现象的频繁发生,使得地球上平均每年要损失几十亿人民币。”
陈鹏飞介绍,太阳距地球1亿5千万公里,为地球提供光和热,太阳能是近乎取之不尽。太阳内部核心通过氢核聚变产生光,依据爱因斯坦质能公式E=mc²,四个氢原子核聚变成一个氦原子核时,减少的质量转化成了光子的能量。
太阳看似不变,实则是复杂多变。“如果我们用极紫外或者X射线望远镜去观测太阳的话,你会发现太阳是极其复杂、丰富多变的,在任何时候,太阳上都有成百上千个像火山爆发一样的喷流以及增亮等现象。正是因为这些此起彼伏的小型能量释放过程,使得虽然太阳表面只有5700度,而它的大气日冕达到了一两百万度。”
日珥则是太阳大气中突出结构,寿命为几天到几周,被抛向太空时会在下方引发太阳耀斑。耀斑是太阳大气最剧烈的爆发现象,持续时间为几十分钟到几小时,能量巨大,相当于100亿颗原子弹同时爆炸,还会伴随日冕物质抛射,抛射物质速度可达几百上千公里每秒。
“幸运的是,地球有磁场和大气层在保护着我们。”陈鹏飞表示,虽然地球磁场和大气层能起到保护作用,但如果日冕抛射的物质冲向地球,还是会引发地磁暴,高能粒子会轰击地球大气,形成美丽的极光,去年北京郊区就因剧烈太阳爆发而出现极光。
此外,卫星也会受到太阳爆发的骚扰,高能粒子轰击致卫星充电、放电,甚至烧毁,还会使地球大气密度升高,增大卫星阻力,导致轨道下降卫星坠毁,比如2022年马斯克发射的星链卫星就因为太阳小型爆发而损失40颗卫星。
陈鹏飞表示,他们的课题组正在不断分析望远镜的观测数据,也在通过计算机对太阳爆发现象进行数值仿真,还利用人工智能对太阳爆发现象的物理本质进行深入研究,期望能够更好地理解太阳爆发现象的物理机制,并预报太阳爆发现象的发生。(战钊)