中国科学家探寻超级太阳风暴之谜

　　新华网北京10月16日电（记者喻菲）跳动在地球夜空中变幻莫测的极光，让研究员刘颍有了诗意的联想。然而，赐予地球绚丽多姿极光的超级太阳风暴，也有可能为人类带来恐怖的灾难。

　　近日，中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室研究员刘颍由于在太阳风暴方面所做的研究获得中国空间科学奖——“赵九章优秀中青年科学奖”。刘颍说，根据美国空间研究委员会的估计，一个超级太阳风暴对现代科技社会造成的损失可达数万亿美元，社会恢复周期为4至10年。

　　太阳风暴是指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。这种爆发会释放大量带电高速粒子，由此产生的粒子流能够在一天时间内到达地球。而“超级太阳风暴”是一种极端的灾害性空间天气事件，是一种低概率、高风险的非传统自然灾害，一旦发生会对现代化的空间和地面通讯、电力等技术系统造成广泛而严重的影响。

　　1859年9月1日发生的一场超级太阳风暴，被称为卡林顿事件，这成为人类研究太阳风暴的开端。卡林顿事件中产生的极光非常强烈，以至于包括夏威夷在内的地球低纬地区都能看到。那时人类还没有进入现代科技社会，所以影响相对较小，但即使如此，欧洲和北美的电报系统失灵，一些电报员甚至遭受电击。

　　最近的太阳风暴就发生在今年3月15日，这虽然够不上超级太阳风暴，但也引起了最近10年来最大的地磁暴事件。“我们的研究发现，这个地磁暴事件是由两个日冕物质抛射相互作用产生的。”刘颍说。

　　太阳风暴研究对中国的航天发展有非常重大的意义。太阳风暴会产生激波，是非常有效的高能粒子加速器。高能粒子辐射会使宇航员引发癌症，还会摧毁航天器的电子器件。太阳风暴撞击地球磁层会引起地磁暴，产生非常强的电流，烧毁变压器，摧毁电网，现代社会一旦没有电，会造成巨大影响，还会影响导航、无线电通讯等。

　　2012年，日本、欧洲、中国的科学家分别在树木年轮和珊瑚中发现，在公元774至775年间，出现了放射性碳14的显著增长，从而推导出当时地球遭受了强烈的粒子辐射，科学家认为该事件是由太阳风暴引发的。

　　中科院国家空间科学中心特聘研究员周大庄等通过研究史料发现，唐朝大历十年“十二月丙子夜”（即中国农历774年12月11日夜，或公元775年1月17日夜），天空上演了一场颇为壮观的的极光事件。

　　科学家借助中国星宿图判断，极光发生的区域跨越东西南北，覆盖了北半球的相当部分，时间从晚上5、6点持续到半夜，长达8小时。

　　另一场发生在2012年7月23日的超级太阳风暴在科学家眼中堪称“完美”。

　　“我们称之为‘完美风暴’是因为多种条件汇聚在一起，导致了该超级太阳风暴。”刘颍说，“这场超级太阳风暴倘若提前9天发生，地球就会遭受正面冲击，电网、卫星和GPS系统就会陷入瘫痪，给全世界造成难以估计的损失。”刘颍说。

　　这次太阳风暴如此猛烈在于同时期发生了至少两轮的日冕物质抛射。而4天前发生的一次爆发起到了扫清路障的作用，使得大爆发时喷出的物质得以高速射向行星际空间。

　　刘颍指出，超级太阳风暴可能并不罕见，粗略估计概率在5％到10％之间。

　　太阳风暴的发生本质上是日冕磁场的不稳定过程，然而目前却难以观测日冕磁场。太阳风暴如何产生，仍悬而未决。“理解超级太阳风暴的机制，开展空间天气预报，对保护现代社会的经济利益至关重要。” 刘颍说。

　　太阳风暴的观测目前主要是通过卫星在太空中进行，但中国还没有观测太阳风暴的卫星，目前基本采用的是欧美卫星数据。

　　“卫星数据非常关键，如果只是分析别人的数据，做得再好，仍然不可能主导这个学科的发展。所以我们非常希望中国可以有自己的太阳风暴观测卫星，同时对空间科学先导专项支持的太阳极轨射电望远镜计划和磁层—电离层—热层耦合小卫星星座探测计划充满期待。”刘颍说。

(来源:新华网)