圖片來源：NASA Goddard Space Flight Center from Greenbelt, MD, USA – Domain
撰文 | 克里斯·西姆斯（Chris Simms）
翻譯 | 趙歡
太陽耀斑是從太陽表面爆發的輻射，有時會伴隨著一種被稱為日冕物質拋射（CME）的泡狀磁化等離子體。當此類物質拋射的方向朝向地球時，CME就可能會引發地磁暴，損壞地面的電力系統或軌道上的航天器。而太陽耀斑輻射本身也會干擾通訊網路和衛星執行。
遺憾的是，科學家無法可靠地預測太陽何時會噴發耀斑。一旦觀測到耀斑，剩下的每一分鐘都至關重要，人們需要爭分奪秒地調整電網或移動衛星，以規避損失。
如今，研究人員利用美國航空航天局（NASA）的太陽動力學觀測站（Solar Dynamics Observatory）的資料發現，太陽大氣層（日冕）中拱起的巨大等離子體環（即冕環）中出現的獨特閃爍現象，似乎預示著可能即將爆發一次大耀斑。這種關聯可以幫研究人員為耀斑的到來做好準備，並對幾天內可能襲擊地球的日冕物質拋射加以關注。
在一些太陽表面磁場活躍區中曾發生過50次強烈的太陽耀斑，美國聖迭戈預測科學（Predictive Science）研究公司的太陽物理學家埃米莉·梅森（Emily Mason）和同事觀測了那裡的冕環。研究團隊在馬里蘭州舉行的美國天文學會最近一次會議上表示，他們發現，耀斑爆發前的幾小時，冕環輸出的紫外線會出現不規則的波動。梅森說：“該現象可提前1~2小時發出耀斑即將來臨的預警，準確率為60%~80%。”
英國雷丁大學的空間物理學家馬修·歐文斯（Mathew Owens）表示：“如果我們還想再早些預測太陽風暴，就必須預測耀斑發生的時間。在這方面，哪怕是很小的進展也非常有價值。”
至關重要的是，研究人員使用了近乎即時的資料流，僅有一小時的延遲，而不是那種經過數週處理最佳化後的資料。梅森及其團隊會觀察太陽外層邊緣的耀斑，因為從地球上看，那裡的光最清晰可見。梅森指出，太陽東側邊緣的耀斑會隨著太陽自轉遠離地球，而西邊邊緣的耀斑可能會撞擊地球大氣層。
目前，由於觀測視角的限制，我們還無法輕易看到太陽其他區域的冕環。但歐洲空間局（ESA）計劃在2031年發射“守夜”號（Vigil）航天器，它或許能提供側面視角。梅森說：“要提高預測的準確性，最重要的一點是能從更多不同角度觀測太陽。”她希望，有效預測大型耀斑能夠幫助保護宇航員和電力系統的安全。
本文選自《環球科學》2025年4月刊“前沿”欄目。
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