| 什麼是太陽活動？太陽活動主要包括：太陽大氣層里一切活動現象的總稱。主要有太陽黑子、光斑、譜斑、耀斑、日珥和日冕瞬變事件等。由太陽大氣中的電磁過程引起。時烈時弱，平均以11、22年為周期。太陽風暴指太陽在黑子活動高峰階段產生的劇烈爆發活動。爆發時釋放大量帶電粒子所形成的高速粒子流，嚴重影響地球的空間環境，破壞臭氧層，干擾無線通信，對人體健康也有一定的危害。 太陽活動對地球的影響太陽活動周的發現史太陽如今正處於第24活動周。近日，美國宇航局表示自2011年末出現一系列耀斑和噴發物之後，近期太陽或將進入這一活動周的活躍期。那麼，太陽活動周是如何確定的？它最初是怎樣被發現的呢？ 太陽黑子與太陽活動周 太陽活動周期，又稱為太陽磁活動周期，是太陽黑子數及其它現象的准周期變化，大約每11年為一個周期。從2008年初開始，太陽進入了第24活動周。 太陽黑子是太陽活動最顯著的特徵，也是太陽磁場存在的直接證據。太陽黑子大多成群出現，每個黑子群由幾個到幾十個黑子組成，最多可達100多個。黑子大小不一，小的黑子直徑約有1000千米，大的黑子約有20000千米，特大的太陽黑子直徑甚至可達245000千米，相當於地球直徑的19倍！ 黑子的形狀像一個暗的淺碟，中間凹陷。發展完全的黑子分本影和半影兩部分，黑子中間的暗核部分叫做本影，本影周圍較淺的邊框叫做半影。本影是黑子的核心，黑子的亮度約是光球亮度的三分之二。 1874年，英國皇家格林尼治天文台（RGO）利用南非好望角、印度南部城市Kodailkanal和模里西斯的觀測站組成一個太陽黑子的觀測網路，留下了迄今最長、最完整的黑子記錄，其中包括每個黑子的面積、經度和緯度等等。 在歐洲，1610年之後一些天文學先驅們，如著名的伽利略，已經開始用望遠鏡觀測太陽並記錄黑子。從這些記錄中不僅可以得到黑子的數目，還可以得到黑子的面積，甚至可以區別黑子的本影和半影。 太陽活動周的發現 1843年，德國業餘天文學家、藥劑師施瓦貝（S.H.Schwabe）最先發現了太陽活動周期。起初，施瓦貝只是希望在太陽附近發現一顆新的行星，在它從太陽圓面前方經過時候「逮住」它。1826年，他開始用一架小望遠鏡注視太陽，但除了注意到太陽黑子外，其餘什麼都看不見。之後，施瓦貝開始放棄尋找行星而專註描繪黑子，並一直堅持了17年。在這些年的詳細觀測中，施瓦貝發現，每經過大約10年，就會出現黑子數目增加的現象，經過了極大期，太陽黑子數又進入極小期，太陽表面幾乎沒有黑子。這樣，每約10年就是一個太陽活動周。1 843年，施瓦貝把一篇題為《1843年間的太陽觀測》的論文，投到德國《天文通報》，起初並未被發表，1851年，施瓦貝的發現才終於被公之於世。 十九世紀中期，時任瑞士蘇黎世天文台台長的沃爾夫（J.R.Wolf）讀了施瓦貝的論文後，開始用望遠鏡觀測太陽黑子。除進行觀測外，還搜集整理了此前太陽黑子的觀測資料，其中包括伽利略及其同時代觀測者留下的。經過整理，可供研究使用的每日太陽黑子數記錄可推前至1749年，年平均值資料可推前至1610年。 沃爾夫在搜集整理太陽黑子數觀測資料的過程中，為使不同觀測台站以及不同人的太陽黑子觀測資料具有可比性，於1848年提出了「太陽黑子相對數」的概念。具體表示為R=K（10g+f），式中R為黑子相對數，g為日面上觀測到的黑子群數目，f為觀測到的單個黑子的總數，K為轉換因子。K值可隨觀測者所在地點、所用儀器、觀測方法、觀測技術和天氣能見度而異，目前國際上一般將此值設為1。「太陽黑子相對數」可以通過觀測到的單個黑子數、黑子群數，以及表徵觀測時的天氣和所用的儀器等因素的係數來計算。當然，這個參量只能表示太陽對著地球這一半黑子的活動情況。 經過幾年仔細觀測和精心的資料整理，沃爾夫發現太陽黑子數的平均變化周期為11.1年。觀測到的最短黑子周期為9年，最長黑子周期為14年。到1 852年，他還發現地磁活動和極光與太陽活動有關。沃爾夫提出將太陽黑子數從一個極小到另一個極小之間的時間定為一個周期，並將1755年至1 766年的周期定為第一個太陽活動周。 長期積累的黑子觀測資料顯示，太陽黑子活動的強弱存在周期變化，周期短則9年，長則1 3.6年，平均為1 1年。在開始的幾年時間裡，黑子不斷產生，活動越來越加劇，黑子數達到極大的年份稱為太陽活動峰年；在隨後的幾年中，黑子活動逐漸減弱，黑子變少，黑子極少的年份就稱為太陽活動谷年。國際天文學界規定，以1 755年作為太陽黑子周期的開元年，從1755年3月到1 766年為第一個太陽周期。一個太陽活動周期開始和結束的標準是：每月太陽黑子相對數的平滑值達到極小值。從1 766年以後，按11年周期排列序號。 從2008年開始，太陽進入第24活動周，專家預測，今年或明年將是第24活動周的太陽活動峰年。在峰年這段時問，除了黑子群在日面上的數量增多，太陽黑子相對數R增加外，其緯度分布也會從活動周開始時的位置向低緯度遷移。此外，太陽的各種活動也會在太陽峰年期隨著黑子數的增加而發生相應的變化，並經常有太陽耀斑爆發等現象出現，這會對地球產生較大的影響。 在19世紀中期的時候，英國天文愛好者卡林頓（R.C.Carrington）致力於太陽黑子的觀測。卡林頓追蹤太陽黑子在整個為期11年的活動周期內的變化，發現不僅黑子的數量產生變化，而且黑子分布的位置也會向太陽的赤道移動。 同一時間，與卡林頓一樣進行太陽周期規律研究的還有德國天文學家斯波勒（Gustav Spoerer）。經過長期觀測，斯波勒發現在新的太陽活動周開始時，黑子群出現的位置分別在太陽南北半球緯度30°至45°附近，隨著太陽活動周的進展，黑子群出現的緯度位置逐漸向赤道靠近。在太陽活動極大年附近，黑子群一般出現在15°附近。在太陽活動周的末尾，黑子群一般出現在8°附近。在每個太陽活動周即將結束時，新周期的黑子群已經開始在高緯度出現，舊太陽活動周的黑子群仍在低緯度出現。新周期和舊周期黑子群同時出現的局面大約可持續一年左右的時間。太陽黑子出現緯度的位置隨太陽活動周發展而變化的規律，稱為斯波勒定律。 太陽黑子有很強的磁場，一般來說，一個太陽黑子群中有兩個主要黑子，它們的磁極性相反。在同一個半球，各個黑子群的南北極性分布狀況是相同的。例如第22太陽周，北半球黑子群的先導黑子一般為南極，後隨黑子為北極，即成對的黑子沿東西排列，分別為南極與北極，南半球相反。太陽南北兩個半球，偶極黑子的極性秩序相反，在下一個黑子周，這種關係會顛倒。因此，一個完整的太陽磁活動周期是22年，稱為磁活動周。 由於研究活動周用黑子數的月平均平滑值，並且黑子數的未來變化也很複雜而難以推測，前一活動周結束和後一活動周開始的劃界不是很清楚的，常有幾個月的重疊，在反常情況下甚至有1年～2年的重疊。第23到第24活動周的轉變就是這樣的反常情況，在2008年1月看到在日面北半球中緯新出現的黑子群的磁極性變了，因而認為第24活動周開始了。然而，從黑子數來說，直到2009年8月才達到了極小。 
太陽活動的超長周期 太陽活動除了明顯存在的約11年周期外，是否還存在其它更長的周期，一直是許多學者探討的課題。早在1862年，沃爾夫根據當時可供利用的黑子記錄，就曾指出太陽活動可能存在由7個太陽活動周組成的78年周期。從黑子11年周期變化曲線上可以直觀看出，一般在連續3、4個11年高峰後便接連3、4個11年低峰，總共持續的年數近於一個世紀，這一時間段也被稱為世紀周期。 20世紀中葉，格萊斯堡（W.Gleissberg）取黑子1 1年周期的極大值的百年平滑值進行分析，顯示平滑值的變化曲線有著明顯的周期性，極大值位於第3周和第9周，極小值位於第6周和第1 4周，所以有人亦將此周期稱為格萊斯堡周期。 不過由於研究者所取方法不同，世紀周期的起止年份也不同。根據紹夫（J.Schove）收集、整理的古代黑子資料分析，世紀周期最短的只有40年，最長的可達1 20年。而且世紀周期越強，它的上升期也越長。太陽活動世紀周期反映了太陽活動平均強度的變化規律。 還有許多作者根據各種時段的黑子相對數年均值曲線，用數學分析方法進行處理，得到其它一些周期，但都不是很可靠。即使是80年周期，因為僅僅只有兩個多周期的結果，也不能完全肯定。另外兩個問題是，太陽活動除了周期性變化外，是否還有其它不規則變化，以及太陽活動的1 1年周期這一重要特徵是否長期以來總是如此，或僅僅是太陽在某一階段的特徵，也值得探討。但由於近代用望遠鏡觀測太陽黑子的可靠記錄只有300多年，因此要探討太陽活動的超長期變化，只能藉助於一些其它的途徑。 極光是由太陽耀斑等發射的高能粒子流轟擊地球大氣後，引起大氣原子和分子激發產生的，因此地球上每年極光發生頻數與黑子相對數年均值存在強相關。紹夫曾於1962年根據歐洲以及中國、日本等東方國家歷史的極光記錄，整理髮表了自公元前500年至1959年間每十年發生的極光頻數，分析結果顯示，2000多年來的太陽活動變化中，除了1 1年周期外，似乎還存在著長度約為200年的雙世紀周期，即偶數世紀的活動強於奇數世紀。又因為這個周期和八大行星的會合周期接近，所以有人又稱之為太陽活動的行星周期。 另外一種可以用於探討太陽活動超長期變化的資料，是古樹年輪中的同位素碳14的含量。資料分析顯示，太陽活動水平並不是平穩和均勻變化的，而是經歷過一系列的極大期和極小期，然而這些極大期和極小期的分布還看不出明顯的規律性。 目前太陽活動正處在大約從1 800年開始的「現代極大期」，而離此最近的是兩個極小期和一個極大期，它們是1 460年～1 550年問的「斯波勒極小期」和1 645年～1 71 5年間的「蒙德極小期」，以及1110年～1 260年問的「中世紀極大期」。 利用古代目視黑子的記錄，可以研究太陽活動的周期性的變化。我國天文學家利用公元前43年至1 638年歷史上的黑子目視記錄，通過相關和自相關分析及其它方法，得到了2000年來太陽活動的變化情況，在許多方面補充和糾正了其他研究者得出的結論。比如，Eddy曾提出，太陽活動的11年周期在「蒙德極小期」期間和這之前可能並不存在。我國學者根據史書上的目視黑子記錄分布規律進行研究，得出即使在太陽活動較弱的「蒙德極小期」期間，仍然能夠發現其存在的1 1年周期性，進一步肯定了太陽活動1 1年周期存在的連續性。 
自從1801年赫歇耳提出了降雨量與太陽黑子之間存在著相關性後，許多科學家都對太陽和地球之間的關係進行了細緻的研究。如今，太陽活動和一些地球物理現象之間的關係研究，已形成一門生氣勃勃的地球物理學和太陽物理學之間的邊緣科學――日地關係學。太陽活動直接或間接地影響著地球上的物理環境和人類生活。 1. 太陽是一個超級實驗室 太陽是一個巨大的物理實驗室，太陽上獨特的超高溫、超高壓和巨大的物理尺度等結合起來所提供的物理條件是地球上實驗室所無法達到的。通過對太陽的觀測研究，極大地促進了原子物理學、原子核物理學、等離子體物理學和磁流體力學等學科的發展。 2. 太陽活動對地球的影響 極光現象 在靠近地球的極區，晚上常常可以看見天空中閃耀著絢麗多彩、變化多端的光帶，這就是極光。極光就是太陽發射出的高速帶電粒子流到達地球後，在磁場的作用下，與地球兩極地區高空大氣分子相互作用產生的高能物理現象。觀測表明，極光出現的強度和頻繁程度與太陽活動的強弱有密切的關係。 地球磁暴 太陽上存在的11年周期或更長周期活動現象。每當太陽活動峰年太陽黑子相對數增加，耀斑爆發、日冕物資拋射等現象頻繁出現，並且發射出大量高能帶電粒子到達地球時，就會擾亂地球原有的磁場，引起地球磁暴。 對無線電通訊和電力的影響 當太陽發射出大量高能帶電粒子運動到近地空間時，會干擾無線電通訊和地面電力傳輸，太陽發生大規模的爆發性活動事件時，有關部門需要準備好應對措施。 對宇航的影響 高能帶電粒子流也會干擾和破壞空間探測器的設備和運行，甚至威脅到宇航員的生命安全，因此，宇航探測設備必需充分考慮到這個因素，要對地球附近以及航線區域的磁場狀況、太陽風狀況有詳細的了解，並考慮好預防措施。 對地球災害的影響 太陽活動對地球上一些災害性事件的影響，是許多科學家長期以來所關心的研究課題。資料顯示，太陽活動周期與地球上水旱災害和寒暖變化，地震有一定的關係。例如，研究表明水旱寒暖的年份和地震發生的次數都和太陽活動的11年和22年的周期相關。 對人體的影響 天文因素與人類健康和行為的統計研究發現，在太陽活動引起地球磁暴期間，人的神經系統對太陽活動變化非常敏感，某些疾病、血液系統、神經系統的變化和太陽黑子活動呈現出明顯的相關性。目前這類課題還處於研究階段。 3. 太陽活動預報 太陽活動會影響日地空間環境，活動劇烈時，地球的大氣和磁環境也會發生改變，從而影響人類的通訊系統、電力系統等，甚至會激發自然災害。因此，太陽活動對地球的影響已引起人類的廣泛關注，準確預報太陽活動已成為當今社會的需要。 科學家現在已經掌握了太陽活動的基本規律，有能力對太陽活動做出各種時間尺度的預報，例如長期預報可預報太陽活動周的黑子數；中期預報可提前幾個月或者幾天預報太陽黑子、太陽爆發等的變化趨勢；短期預報則可預報1―3天的太陽耀斑爆發事件。國際上已成立了太陽活動預報中心，中國在20世紀60年代也已形成了太陽活動觀測網與預報網。全球聯網資源共享、聯合監測，將進一步提高預報太陽活動的準確率。 太陽是地球萬物光和熱的源泉，太陽又是一個巨大的天然實驗室，深入開展對太陽的研究，有助於推動物理學的發展，也將對航天事業和人民日常生活提供巨大的幫助。太陽是天文學中一個獨特，而又極其重要的研究對象。 太陽活動變化與地球氣候
從銀河系的範圍來看，太陽是顆極為穩定的恆星。儘管一些恆星表現出強烈的脈衝，大小及亮度會發生大幅度波動，有時甚至會爆炸，但是在11年的太陽活動周期中，我們太陽的亮度只發生了0.1%的變化，這一變化微不足道。 然而，研究人員逐漸認識到：即使這些看來很小的變化也會對地球氣候產生重大的影響。美國全國研究理事會（NRC）發布了一則新報告——《太陽活動變化對地球氣候的影響》，有關太陽活動對地球的影響，報告中列出了一些極為複雜的機制。 要想了解太陽與地球氣候之間的關係，需要掌握非常寬泛的專業知識，涉及等離子物理學、太陽活動、大氣化學、流體力學和高能粒子物理學等領域的知識，甚至還需要掌握地球歷史學方面的知識。然而，沒有任何一個研究人員擁有解決問題所需的全部知識。為了取得進展，全國研究理事會不得不將許多領域的專家集中在一個專題討論會上。這則報告概括了他們的集體成果，真正地在多學科相互關係中提出了問題的關鍵所在。 參與人員之一、科羅拉多大學大氣及空間物理實驗室的格雷格·柯普指出：儘管在11年的太陽活動周期中太陽亮度有所變化，總輻射量只增加了0.1%，然而這樣小的變化仍然具有重大影響。「即使在特別短的時期內照射亮度上發生0.1%的變化，其影響也會超過所有其他能量來源所產生的影響總和，包括來自地球核心的自然放射能在內。」柯普說。 太陽的極度紫外線輻射（EUV）是一個特別重要的影響因素，這種輻射往往在太陽活動峰年前後的年份達到高峰期。在波長相對較短的極度紫外線輻射期間，太陽輻射量的變化就不是小小的0.1%了，而是猛增10倍或更大，這會嚴重地影響到上層大氣的化學成分和熱結構。 幾個研究人員討論了上層大氣的變化如何轉移下來影響地球表面。其實，太陽有著許多「自上而下」的影響通道。例如，戈達德太空飛行中心的查爾斯·傑克曼描述道：平流層中太陽釋放的高能粒子和宇宙射線會將臭氧的水平減少幾個百分點。由於臭氧吸收紫外線輻射，較少的臭氧意味著較多的太陽紫外線會到達地球表面。 美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的艾薩克·赫爾德將這一研究推進了一步。他描述了平流層中的臭氧減少可能會改變下面大氣的動力學。 「臭氧減少導致極地平流層溫度的降低，極地平流層溫度降低又會增加對流層頂附近的水平溫度變化率。」他解釋說，「這樣就會通過中緯度氣漩改變角動量的通量，角動量很重要，因為對流層的角動量控制著地球表面的西風帶。」換句話說，通過一系列複雜的因素，太陽活動對上層大氣的影響可以促使地面風暴改變軌跡。 專題討論會上的研究人員提出的許多機制有著一種魯布·戈德堡機械式的性質。他們中有的根據多層大氣與海洋之間的多級別相互作用進行研究，有的依靠化學進行研究，其餘的依靠熱力學或流體力學進行研究。這僅僅是因為問題很複雜，不代表問題不存在。 的確是這樣，國家大氣研究中心（NCAR）的傑拉爾德·米爾提出了具有說服力的證據，證據表明太陽活動變化正在對氣候產生持久性的影響，尤其是對太平洋地區的氣候。這則報告中說：在太陽黑子峰年期，研究人員觀察海面氣溫資料的時候，他們發現熱帶太平洋表現出顯著的拉尼娜式氣候模式，赤道附近的東太平洋地區溫度幾乎降低了1攝氏度。此外，報告中還說：「有跡象表明，中緯度南北太平洋地區的海平面氣壓高於正常水平，太平洋熱帶輻合帶（ITCZ）和南太平洋輻合帶（SPCZ）的降雨量也有所增加。」這些都跟太陽黑子周期的高峰期有關。 太陽活動周期信號在太平洋地區反映得非常強烈，米爾及同事開始懷疑太平洋氣候系統中有一種力量起到了強化信號的作用。「有關地球的氣候系統之謎，其中之一就是：如果11年的太陽活動周期中擁有相對較小的波動，研究人員就會觀測到熱帶太平洋地區氣候信號的巨大變化。」他們利用超級計算機對氣候進行模擬，證明了在大氣和海洋的相互作用中不但需要「自上而下」的機制，還需要「自下而上」機制，才能夠加強太陽對太平洋表面的影響力度。 近些年，研究人員考慮到了太陽有可能在全球變暖中起到一定的作用。畢竟，太陽是我們地球熱量的主要來源。然而，全國研究理事會的報告表明，太陽活動變化造成的影響只是局部的，而不是全球性的。太平洋地區只是其中的一個例子。 美國國家大氣研究中心的卡斯珀·阿曼在報告中指出：「地球輻射平衡被打破的時候，例如，在太陽活動周期的影響發生了變化之時，並不是所有的地點都受到相同的影響。赤道附近的太平洋中部地區溫度通常會降低，秘魯境內河流的流量會減少，美國西部氣候會更加乾燥。」 美國麻省大學的雷蒙德·布拉德利研究了太陽活動的歷史資料，這些資料由放射性同位素記錄在樹木年輪和冰芯中。他說，太陽活動對區域降雨量的影響比對氣溫的影響更大。「如果說太陽活動對氣候的確有影響的話，這種影響會通過整體循環的變化表現出來，而不會直接影響溫度信號。」這一觀點跟政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的結論以及全國研究理事會以前的報告是一致的。該觀點認為：在過去的50年中，太陽活動變化並沒有引起全球變暖。 研究人員認為，太陽活動跟蒙德極小期之間很可能存在許多關聯。蒙德極小期是17世紀至18世紀早期缺乏太陽黑子的70年，是小冰期最冷的一段時間，當時歐洲和北美經歷了極為寒冷的冬季。這種區域性的降溫機制可能是太陽極度紫外線輻射量降低造成的，然而這只是推測。 斯克里普斯海洋研究所的丹·盧賓指出：通過觀測銀河系其他位置的類日恆星，來確定同類嚴重極小期的發生頻度，這是很有價值的。「對類日恆星系統中嚴重極小期發生頻度的初步估計為10%至30%，這意味著太陽的影響可能會讓人難以承受。更新的研究利用了歐洲宇航局依巴谷天體測量衛星（Hipparcos）獲得的數據，適當地考慮了恆星的金屬性，將上述估計數字降至不到3%。」這個數字不大，但具有重大意義。 的確，目前的太陽可能是一個蒙德極小期開始階段。正在進行中的第24個太陽活動周期是50多年中活動最弱的。而且，眾說不一的證據顯示，太陽黑子的磁場力度有長期弱化下去的趨勢。國家太陽天文台的馬特·佩恩和威廉·利文斯頓預計：到第25個太陽活動周期到來的時候，太陽上的磁場將會變得很弱，如果有太陽黑子形成的話，那也會是極少的。有關日震學及表面極區的獨立研究傾向於支持他們的結論。（註：佩恩和利文斯頓沒有參與全國研究理事會專題討論會的活動。） 「在這個太陽活動周期中，如果太陽真的正在進入一個我們不熟悉的階段，那麼我們需要加倍努力地來了解太陽活動與氣候之間的關係。」美國國家航空航天局「與星同在計劃部」的利卡·古哈薩庫塔指出，「關於如何啟動下一步的研究，該報告提出了一些好主意。」「與星同在計劃部」資助了全國研究理事會的研究。 在專題小組討論結束時，研究人員找出了接下來可能要進行的幾項研究。其中最重要的一項就是部署一架輻射測量成像儀。目前測量太陽輻射總量所利用的設備將所有的太陽輻射歸為一個數值：將所有不同緯度、經度和波長的輻射歸結為一個總輻射量。在跟蹤太陽輻射輸出的一系列時段中，這一綜合結果成了唯一的數值。 事實上，正如太陽物理學應用公司的彼得·福卡爾指出的那樣：太陽輻射的測量比較複雜。太陽不是一個亮度統一的普通球體，相反，太陽盤面上布滿了黑子造成的暗區和被稱為耀斑的明亮磁泡。從根本上來講，輻射測量成像技術可以繪製太陽表面圖，揭示黑子和耀斑對太陽輻射的影響。其中，耀斑是特別有趣的。儘管在太陽活動最弱期太陽黑子往往會消失，但明亮的耀斑不會消失。這也許可以解釋，為什麼太陽敏感型同位素碳14和鈹10的古氣候記錄，甚至在蒙德極小期也僅僅表現出微弱的11年周期性。將一架輻射測量成像儀部署在未來的太空觀測站中，會增進研究人員的了解，他們會認識到：需要將有關太陽活動與氣候關係的探究寄託於未來長期無黑子出現的時段。 一些出席討論會的人員強調了這一點：需要將有關太陽與氣候關係的數據進行標準化編排，使之在多學科的研究中得到廣泛的應用。由於太陽對氣候的影響機制很複雜，來自各個領域的研究人員必須協作才能夠成功地模擬出這些機制，然後再將互相矛盾的結果進行對比。美國國家航空航天局、國家海洋和大氣局和國家科學基金會之間應該不斷加強合作，這是這一研究過程的關鍵。 國家航空航天局總部的氣候科學家哈爾·馬林研究了這則報告後指出：「討論會成員提出了許多有趣的可能性。然而，如果說有量化分析的話，也沒有量化到能夠使我們確切地估計對氣候影響的程度。」利用具體而完美的模擬系統使可能性變得確切起來，對於研究人員來說是一個主要的挑戰。 最後，許多參加討論會的人們注意到，通過樹木年輪和冰芯等古氣候記錄來揭示太陽活動與氣候的關係是有難度的。地球磁場的變化和大氣循環可能會影響到放射性同位素的沉積狀況，這些比太陽活動的實際影響要大得多。關於太陽輻射量，更加完善的長期資料可能被記錄在岩石中和月球或火星的沉積層中。研究其他星球可能會使我們掌握地球的關鍵信息。 太陽風暴對地球的影響
目前，太陽活動已經逐漸進入第24太陽活動周高年，劇烈的太陽爆發事件逐漸增加。此次太陽風暴即由編號為11429的太陽黑子群爆發的強耀斑引起。據美國氣象部門預報，這一黑子群8日晚再次噴發，地球本周末再次迎來一次較溫和的太陽風暴。 太陽風暴的主要物質來源是太陽表面釋放出的氣體和帶電粒子流。這些粒子攜帶的能量驚人，通常會以每小時幾百萬公里的速度向地球襲來。科學家認為，太陽風暴會對地球造成以下幾種影響。 短波通信受干擾：由於短波通信需藉助位於地表70到500公里高度的電離層連續反射來傳播信號，所以當太陽風暴產生的Ｘ光輻射引起電離層出現地磁紊亂後，通信就會中斷。 航空航天受影響：太陽風暴會損壞航天器並影響宇航員及高緯或極區飛機上乘客的健康。上個世紀70年代的一次太陽風暴曾導致大氣活動加劇，增加了當時屬於蘇聯的「禮炮」號空間站的飛行阻力，從而使其脫離了原來的軌道。 供電系統遭破壞：1989年發生的一次強太陽風暴曾使加拿大魁北克省和美國新澤西州的供電系統受到破壞，造成的損失超過10億美元。 太陽風暴雖然可能對航空、航天、通信、電力等產生影響，但對人體的影響卻微乎其微，這是因為太陽風暴爆發時面向地球噴射的帶電粒子只是其中的一小部分，而且在穿越日地間上億公里的路程時，大多消失在漫漫旅程中。即便接近地球了，這些帶電粒子絕大部分也會被地球磁場和外層大氣攔截住，所以太陽風暴不會對人類的生命活動造成威脅，人們不必擔心它會影響健康和生活。 因此，對太陽風暴既不要過分擔心，也不要等閑視之。科學家們現在利用先進的探測裝置已經能夠對其進行預測，地球上的人們大可不必為之憂慮。 太陽活動對地球的影響有多大?
空間天氣和人類關係密切，太陽風暴可能對高度信息化的人類社會以災難性打擊。首當其衝的受害者是人造衛星。2000年7月14日，日本的「宇宙學和天體物理高新衛星」(ASCA)在太陽風暴中失去能源，姿態失控，幾個月後便墜入了大氣層。在幾個小時內，太陽風暴就能使人造衛星的壽命縮短大約兩年。因為帶電粒子會侵蝕衛星的太陽能電池板，同時它還會在電路中引發錯誤的指令，或者造成放電等衛星故障。此外，太陽風暴能量的注入會使得地球大氣層膨脹，增加了低軌衛星的大氣阻尼，讓它們提早墜落。 接下來毀壞的是供電系統。1989年3月13日，加拿大魁北克省有600萬人在沒有電力的情況下度過了9個小時，因為太陽風暴毀壞了電網中的變壓器。侵入的等離子體會造成地球磁場的快速變化，變化的磁場在電網中誘導產生電流。但是電_網的設計無法應付這些直流電，於是最大的危險就會出現在電網中造價高昂且難於更換的變壓器上。不斷上升的直流電會產生強磁場，它會使得不堪重負的變壓器磁核飽和，其結果就是變壓器的銅線升溫熔化。 太陽風暴還會影響GPS的無線電信號。它不僅會干擾傳播信號的電離層，還會產生額外的噪音信號。在2003年萬聖節的太陽風暴中，除了民航客機的導航系統受到影響，太陽風暴中的高能粒子還干擾了飛機的無線電通訊。特別是對於高緯度地區的航線，由於地球磁場的保護作用較弱，太陽風暴甚至會使得航班改變航線達數天之久。 太陽每隔11年就會進入一次活動高峰年，會向外面拋出很多物質，就像『打噴嚏』一樣，這讓離它1.5億萬千米的地球也「感冒」。其實太陽風暴對人類的影響一直存在，只是近年來隨著科學技術的發展，人類建立的高技術系統規模越來越大，對這些系統的依賴程度越來越高。然而，這些系統對於周圍環境的變化也越來越敏感，因而技術系統的災害事件對人類社會影響的程度也會越來越大。目前來看，對於太陽爆發活動敏感的高技術系統主要有：航天、通信、導航、電網、輸油管道等系統。 但是太陽風暴對地球的影響並非那麼「聳人聽聞」。太陽風暴的影響主要集中在外太空，而由於地球磁場和大氣層的阻擋效應，生活在地球上並不會因此受到過於明顯的干擾。專家們表示，當太陽風暴活動活躍時，黑子不斷燃燒、爆炸，期間釋放的大量紫外線會使地球上空的電離層濃度突然增加，吸收掉短波的能量，從而造成對短波無線電信號的干擾。但日常生活中人們使用的手機，包括部分無線電都不通過電離層傳播信號，因此一般的太陽風暴對地球表面的通信影響不會太大。理論上，一般的太陽風暴強度還不至於衝破地球大氣和磁場的保護，對地球上的現存物種構成致命威脅。 |
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