图片来源：NASA Goddard Space Flight Center from Greenbelt, MD, USA - Domain
撰文 | 克里斯·西姆斯（Chris Simms）
太阳耀斑是从太阳表面爆发的辐射，有时会伴随着一种被称为日冕物质抛射（CME）的泡状磁化等离子体。当此类物质抛射的方向朝向地球时，CME就可能会引发地磁暴，损坏地面的电力系统或轨道上的航天器。而太阳耀斑辐射本身也会干扰通信网络和卫星运行。
遗憾的是，科学家无法可靠地预测太阳何时会喷发耀斑。一旦观测到耀斑，剩下的每一分钟都至关重要，人们需要争分夺秒地调整电网或移动卫星，以规避损失。
如今，研究人员利用美国航空航天局（NASA）的太阳动力学观测站（Solar Dynamics Observatory）的数据发现，太阳大气层（日冕）中拱起的巨大等离子体环（即冕环）中出现的独特闪烁现象，似乎预示着可能即将爆发一次大耀斑。这种关联可以帮研究人员为耀斑的到来做好准备，并对几天内可能袭击地球的日冕物质抛射加以关注。
在一些太阳表面磁场活跃区中曾发生过50次强烈的太阳耀斑，美国圣迭戈预测科学（Predictive Science）研究公司的太阳物理学家埃米莉·梅森（Emily Mason）和同事观测了那里的冕环。研究团队在马里兰州举行的美国天文学会最近一次会议上表示，他们发现，耀斑爆发前的几小时，冕环输出的紫外线会出现不规则的波动。梅森说：“该现象可提前1~2小时发出耀斑即将来临的预警，准确率为60%~80%。”
英国雷丁大学的空间物理学家马修·欧文斯（Mathew Owens）表示：“如果我们还想再早些预测太阳风暴，就必须预测耀斑发生的时间。在这方面，哪怕是很小的进展也非常有价值。”
至关重要的是，研究人员使用了近乎实时的数据流，仅有一小时的延迟，而不是那种经过数周处理优化后的数据。梅森及其团队会观察太阳外层边缘的耀斑，因为从地球上看，那里的光最清晰可见。梅森指出，太阳东侧边缘的耀斑会随着太阳自转远离地球，而西边边缘的耀斑可能会撞击地球大气层。
目前，由于观测视角的限制，我们还无法轻易看到太阳其他区域的冕环。但欧洲空间局（ESA）计划在2031年发射“守夜”号（Vigil）航天器，它或许能提供侧面视角。梅森说：“要提高预测的准确性，最重要的一点是能从更多不同角度观测太阳。”她希望，有效预测大型耀斑能够帮助保护宇航员和电力系统的安全。
本文选自《环球科学》2025年4月刊“前沿”栏目。
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