近期,，Nature公布了2023年度最佳科學(xué)照片,，其中，在2023 年年度天文攝影師評選中獲得了“Our Sun”類別獎項的作品——一張展現(xiàn)巨大“蛇狀太陽絲”的照片,，格外引人注目,。網(wǎng)上經(jīng)常有人嘴角“拉絲”，太陽居然也“拉絲”嗎,？“太陽絲”到底是啥東西,？
蛇狀太陽絲，圖片作者：Eduardo Schaberger Poupeau
01 太陽絲到底是什么,？
對于“太陽絲”這個詞匯,，大家很少聽到，那么它到底是什么呢,？是個最新發(fā)現(xiàn)的新玩意兒嗎,？
并不是新玩意兒，太陽絲其實就是日珥（Solar prominence）,。但在國外,，日珥還有另一個不常用的名字“filament”，這個單詞有“燈絲,、細絲,、絲狀物”的意思。
因此,，當國外報道日珥時,，如果使用的不是“Solar prominence”而用了“Solar filament”時，“filament”指燈絲,，把“Solar filament”那么直譯過來,，可不就是“太陽絲”或者“太陽燈絲”了嘛！
日珥,，圖片來自NASA.
以上,，僅僅是從同一個事物的不同名字來解釋。從本質(zhì)上來說,，雖然太陽絲就是日珥,，日珥就是太陽絲。但何時稱其為日珥,，何時稱其為太陽絲,，是有區(qū)別的。
日珥是從太陽表面向外延伸的大型等離子體和磁場結(jié)構(gòu),，通常呈環(huán)形,，可以向外延伸到日冕,。日冕就是太陽大氣的最外層，日冕的內(nèi)部分為色球?qū)?、光球?qū)印?/span>
雖然日冕是由極熱的等離子體組成,，但日珥包含的等離子體要冷得多。因此,，如果是以太陽表面為背景去拍攝日珥,，會發(fā)現(xiàn)日珥通常是較為黑暗的絲狀。
日珥,，圖片來自：視覺中國
但如果不是以明亮的太陽表面為背景,，而是從太陽側(cè)邊，以黑暗太空為背景,，日珥就要明亮許多,。
使用極紫外望遠鏡觀察到的日珥，圖片來自：莫納羅亞太陽天文臺
上圖下部方框內(nèi)是日珥的特寫,，這個日珥其實是一個整體,，不同的是,，其左邊部分是以太陽表面為背景,，所以顯示為黑色，而右邊部分的日珥是以黑暗太空為背景,，故而極為明亮,。
此時，稱呼就開始分化了,。
若以太陽表面為背景,，則此時的日珥通常叫做“Solar filament”，也即太陽絲,。而若以黑暗太空為背景的,，稱為“Solar prominence”，直譯就是“太陽突出物”,，國內(nèi)翻譯為日珥,。“珥”字在中國古代有珠玉耳飾,，以及日,、月兩旁的光暈等含義，可以說是恰如其分,。
圖片來自：美國國家大氣研究中心
上圖中,，左邊和右邊箭頭所指的地方，在國內(nèi)大都統(tǒng)一稱呼為日珥,，因為兩者的結(jié)構(gòu)是相同的,。而在一些學(xué)術(shù)圈，會因為背景的不同而有不同的稱呼。
所以你看,，太陽絲其實就是日珥,。
到這里，不少讀者可能會有疑問,，就是本文開頭的蛇狀太陽絲圖片,，它不是黑暗的線，而是明亮的線,。這又是為什么呢,？可能的原因是這樣的，作者拍攝時采取了一些技術(shù)手段,，以及后期圖片處理時,，作者為了突出顯示，做了一些圖像處理,。
02 日珥中的“暴躁哥”：爆發(fā)日珥
日珥通常對人類沒有什么影響,，但日珥中的“爆發(fā)日珥”則不然，因為它們可能會引發(fā)“日冕物質(zhì)拋射”,。據(jù)統(tǒng)計,，所有的爆發(fā)日珥中，大約70%的爆發(fā)日珥與日冕物質(zhì)拋射有關(guān),。
使用白光日冕儀拍攝的“日冕物質(zhì)拋射”,，圖片來自：Wikipedia，歐洲航天局
巨大,，且攜帶磁力線的等離子體氣體從太陽上被快速拋射出來的過程,，就是“日冕物質(zhì)拋射”。
等離子體的拋射速度很快,，從每秒幾十千米到每秒超過1000千米不等,。
如此快，且如此巨量的等離子體拋射,，在少數(shù)極端情況下必然會對地球磁場產(chǎn)生影響,，繼而影響人類生活。
有紀錄以來的最大一次影響被稱為“卡靈頓事件”,，時間是1859年9月1日至2日,。
就在卡靈頓事件發(fā)生之前的一兩天，也就是1859年8月28日,，人們就在太陽上發(fā)現(xiàn)了許多太陽黑子,，且夜晚的天空也跟往常不太一樣，夜空要比平時明亮且顏色多變,，當時的報紙緊跟熱點,，還報道了這些異常,。而在8月29日，人們甚至都能從澳大利亞最北方的昆士蘭州看到南極光,。地球上產(chǎn)生大量極光,，這正是日冕物質(zhì)拋射對地球影響的特征之一。
極光,，圖片來自：視覺中國
1859年9月1日中午之前,，英國業(yè)余天文學(xué)家理查·卡靈頓和理查·霍奇森分別觀測到了太陽上的耀斑，需要注意的是,，耀斑通常伴隨日冕物質(zhì)拋射,。
接下來的一天，日冕物質(zhì)拋射的等離子體撞擊地球磁場,，繼而誘發(fā)了有紀錄以來的最強太陽風(fēng)暴,。這場風(fēng)暴造成強烈的極光，并對美國當時的電報系統(tǒng)造成破壞,，部分地區(qū)的電報系統(tǒng)陷入癱瘓,，并引發(fā)了火災(zāi)。
如果這場風(fēng)暴發(fā)生在現(xiàn)在,，可能會造成大范圍的電力中斷,。
除了“卡靈頓事件”，日冕物質(zhì)拋射還有以下記錄,。
1989年3月9日,，太陽發(fā)生日冕物質(zhì)拋射，四天后,，也就是3月13日襲擊了地球，導(dǎo)致加拿大魁北克省的電力故障和短波無線電干擾,。
2010年8月1日,，日冕物質(zhì)拋射導(dǎo)致三天后在地球上產(chǎn)生了引人注目的極光。
2012年7月23日,，發(fā)生超級太陽風(fēng)暴,，也就是疊加了日冕物質(zhì)拋射、耀斑等的現(xiàn)象,，這場太陽風(fēng)暴規(guī)模巨大,，強度與卡靈頓事件為同一等級。但幸運的是,，這次太陽風(fēng)暴并非正對地球,，所以影響不大。
綜上所述,，太陽絲本質(zhì)上就是日珥,，而一般的日珥只是太陽上的普通現(xiàn)象,，唯有爆發(fā)日珥才有可能對地球產(chǎn)生影響。但無須過于擔(dān)心,，因為爆發(fā)日珥即使產(chǎn)生了日冕物質(zhì)拋射,，但如果不是正對地球方向，其影響也有限,。
最后,，即使拋射方向就是正對地球，也不必過于擔(dān)心,，因為日冕物質(zhì)拋射也存在規(guī)模之分,，小規(guī)模的只會產(chǎn)生極光等現(xiàn)象。
