探索宇宙太阳系行星运动轨迹（现实版氦闪）

近日消息，据媒体报道，太阳在最近4天内发出三次X级耀斑，来自三个不同的活跃黑子(AR3182\AR3184\AR3186)，几天后将指向地球。目前还有两个太阳黑子即将瞄准地球方向。而这或将引发地球危机。

太阳耀斑是太阳黑子产生的爆发活动。太阳黑子是太阳上经常出现的深暗色斑点，肉眼难以观察，通常只能通过望远镜观测。一个黑子的大小和地球的大小相当，太阳大气内充满了磁场，，一个黑子的的磁场是地球磁场的上万倍。黑

黑子的强磁场抑制太阳能量向外传递，所以黑子的温度比周边区域低上千度，在周围明亮区域的衬托下，黑子就显得较暗。黑子的磁场结构越复杂，它的磁力线就会变得越杂乱，容易储存更多磁能。

当磁场中的磁能过多时，就会会通过太阳活动释放能量，太阳耀斑就是一场磁能大爆发。发生太阳耀斑时，太阳大气局部区域会突然变亮，在短时间之内引发大规模的能量释放，该区域瞬间加热，向外发射出各种电磁辐射，这些辐射出的光的波长横跨整个电磁波谱，可以说是太阳电磁辐射的大规模爆发。经过长时间的观测，天文学家发现太阳耀斑一般发生在太阳黑子群上空，而且耀斑的强弱及发生频率与太阳活动周期相关，在太阳活跃时期，耀斑强度增强、出现频繁，甚至每天会多次发生。

太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发型太阳活动现象是导致日地系统扰动的重要的源，太阳耀斑是太阳大气中局部区域的剧烈爆发现象，在日地关系研究中占有重要地位， 一个大耀斑所释放的能量中，电磁辐射占1/4,粒子动能约占3/4，一个个面积为太阳表 面积的二千分之一的大耀斑在103s的寿命中可释放能量4x10^32erg，每分钟约辐射3 x 10^30erg，与太阳的总辐射率相比仅是十万分之一左右。但是它的释能集中于短波波段和粒 子辐射，对地球的空间环境会有异常的干扰。

这是自2017年以来耀斑最强烈的一次之一。目前的耀斑动态表明可能在未来2到3年内将出现爆发极大值，目前尚处于2022年开始的爆发周期的一个很早的阶段，但如此早的阶段能出现如此强大的太阳耀斑有点出乎科学家的意料。

据悉，日冕物质抛射的级别分为A、B、C、M、X五个级别，其中A为最小级别，X为最大级别，大约相当于几十亿颗巨型氢弹同时爆炸。

而X级也是有不同强度的，有记录以来袭击地球的最强大的耀斑就是发生在2003年的 X28耀斑，当时地球上空的卫星被迫切换至安全模式运行，国际空间站上的宇航员被建议关闭遮阳板庇护，以抵御极高水平的太阳辐射。客机航线也被迫更改，跨越极地的航线被暂时限制飞行。

当时的强度很强，传感器被切断前最后的读数是X-28级，但进一步调查表明，它可能达到了X-40甚至X-50的峰值。这比我们这一次的X级耀斑爆发要强大得多得多，那次爆发的耀斑甚至在亚热带地区形成了可见的极光。

那这对地球会产生什么影响呢？太阳耀斑的频繁爆发或将引发地球危机。

虽然太阳可能提供热量和光线，但它也能够极大地扰乱地球上的事物。耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全，除此之外，还会影响甚至吞噬GPS定位能力、通信信号和其他卫星信号。当耀斑辐射来到地球附近时，与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至中断。

最近的科学研究表明，太阳耀斑同时影响多处电网的危险性增加。除此之外，发表在《自然》杂志的《科学研究》板块上的一项新研究却发现了第一个强有力的证据，表明太阳的强烈爆发可以引发地球上的大规模地震。

科学家表示，质子密度与大地震发生之间存在明显的相关性（M  > 5.6），时移为一天。这种相关性的意义非常高，错误率低于10^{-5} 。相关性随地震目录的震级阈值而增加。根据与质子密度有关的施加电场引起的反向压电效应，科学家还提出了一种解释这种关系的试验模型。这一结果为地震解释以及地震预报开辟了新的视角。

而中国科学家也发现，1739年以来中国发生8级以上地震14次，其中发生在太阳黑子峰年附近有4次，谷年有4次，极值年共8次，占8级以上地震总次数的4/7，即57%。一个明显的特征是，在1739-1906年之间，中国8级以上地震都发生在太阳黑子的极值年，1920-1972年发生改变，2001-2008年又连续在太阳黑子极值年发生。

大家要知道，此次X级耀斑爆发只是处于爆发周期的一个很早的阶段，本活动周峰值将出现在2025年前后，2-3年后，才会达到峰值，太阳爆发将更加频繁和强烈。

而到了巅峰时，对地球的影响将很难估算，科学家认为，当处于爆发极大值的太阳耀斑可能要比1989年造成魁北克600万人停电的那次太阳活动还要强烈。

那很多人问，这是不是现实版氦闪，并不是，在较小质量的恒星（如太阳）核心区的氢燃烧殆尽之后，恒星的演化就偏离了主序带（Main Sequence）。中心的氢烧完了，就只剩下氦了。但是中心部分的温度还不够高，不足以点燃氦的聚变，只有中心附近的氢依然在燃烧，形成了一个壳层，维持着恒星的辐射。氢的壳层燃烧继续产生氦，氦核的质量继续增大，增大到一定的程度以后，内部的压力抵挡不住自引力了，就会开始坍缩，引力势能转化为热辐射，从而吹起了外面的氢壳层，使得恒星的半径持续增大，表面温度持续下降（光谱也持续变红），演化成了亚巨星（Subgiant）。亚巨星继续膨胀，但是表面温度不再下降，最后变成了红巨星（Red Giant）。

红巨星中心氦核区域的电子由于坍缩，密度增大，发生了简并。电子简并态有一个问题——温度上升，体积不会膨胀，也就不会降温。因此，核心温度迅速上升到一亿开尔文，氦的聚变（3α过程）被迅速点燃。核反应越来越快，变成了爆炸式的剧烈反应。这样一个热失控（Thermal Runaway）的氦聚变反应一般能持续几秒钟到几分钟，这也就是氦闪。

此外，在较小质量的恒星所演化成的白矮星上也有可能因吸积伴星的物质而爆发氦闪，而当恒星演化到老年的渐进巨星分支（Asymptotic Giant Branch）时，碳核外的氦壳层也会爆发氦闪。