近日，日本北海道的地震给当地居民的生活带来了很大影响。对于同住在地球上的我们来说，面对喜怒无常的自然，很多时候既渺小又无力。就连光明温暖的太阳，也并不总是温和平静的。

　　在太阳的表面，每时每刻都在发生太阳耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射等现象，当这些现象所产生的电磁波辐射、高能带电粒子流和磁化等离子体冲击地球的磁层，就形成了所谓的“太阳风暴”。

　　对于在地球上繁衍生息的人类来说，太阳是光明与温暖的来源，但在它平静温和的外表下，剧烈的日冕物质抛射所形成的“太阳风暴”会以高能带电粒子流和磁化等离子体的形式，冲击地球的磁层，引发地球上的一系列问题，电影《2012》甚至将太阳风暴与世界末日相联系。太阳风暴线年已经到来，人类又该如何面对？

　　1859年9月1日，天空晴朗无云，这个看似平凡的星期四早晨，对于当时年仅33岁的英国天文学家理查德·卡林顿来说却是刻骨铭心的。与每一个好天气的日子一样，理查德·卡林顿按照惯例来到了他自己的天文观测室，望远镜所捕捉到的太阳影像正投射在屏幕上。正当卡林顿小心翼翼地绘制着自己所观测到的庞大太阳黑子群的时候，两道明亮闪耀的白光突然出现在了太阳黑子群的上方，并迅速增强为腰果形的亮斑。卡林顿意识到自己观测到的东西可能是史无前例的，于是有些慌乱的他急忙想找一位见证人来肯定自己的发现。当他和他叫来的人再次回到望远镜前的时候，却发现白光已经变得像针尖一样细小，并迅速消失。此时，是上午11点23分，离他发现白光的时间只相距5分钟。

　　太阳表面壮观的冕雨现象。“冕雨”虽然看上去像雨，但事实上是一种具有巨大能量的等离子气体。

　　次日凌晨，极光四起，就连古巴、牙买加和夏威夷这样低纬度国家和地区都能看见本应只在北极圈附近出现的极光。虽然极光分外美丽，但随之而来的却是严重灾难。美国和欧洲电报系统都出现了紊乱，四处乱窜的电火花点燃了电报纸，引发了无数火灾。

　　这就是有记录以来历史上最强的一次太阳风暴。虽然在随后的100多年里，这样强烈的太阳风暴再也没有出现过，但由太阳风暴所引发的事故却接连上演。1921年5月13日，一场巨大的太阳风暴使得纽约中央铁路公司的信号系统完全瘫痪，不仅如此，几乎整个欧洲的电视信号、电报系统以及海底电缆都受到了这次太阳风暴的影响。1972年8月4日，一个巨大太阳耀斑出现，美国伊利诺斯州的长途电话通信因此意外中断。这一事件使得美国电话电报公司不得不为横跨大西洋的电缆重新设计供电系统。1989年3月13日，一个规模相似的太阳耀斑所引发的地磁暴现象，使加拿大魁北克电力公司的发电厂陷入瘫痪，加拿大的大多数省份都停止供电，大约600万民众被迫在黑暗和寒冷中度过了9个多小时，强大的感应电流甚至烧坏了美国新泽西州的电力变压器。2005年12月，另一场太阳风暴所释放的X射线使卫星通讯和全球定位系统信号中断了10分钟。虽然只是短短的10分钟，但在此期间，全球的飞机降落和船只入港都因此停滞，由此造成的经济损失难以估量。

　　太阳风暴所引发的美丽极光在加拿大的夜空飞舞，但与此同时，电话信号的微波发射塔却受到了太阳风暴的威胁。

　　事实上，这些太阳风暴的规模和强度都比1859年那场超级太阳风暴要小得多。1859年，电报才出现15年，电力系统也只是初具雏形而已。随着科技的发展，电力在人类生活中的地位愈来愈无法替代。正因为人们对电力以及通过电力才能运转的各种现代化设施的高度依赖，太阳风暴对人类生活的影响也达到了史无前例的高度。自2006年起，美国宇航局的科学家们就开始发出警告，声称下一个太阳活动高峰将会出现在2012年前后。在电影《2012》中，太阳风暴也成了导致世界末日的杀手。片中提到：“2012年，强大的太阳风暴会释放出大量的中微子，这些中微子使得地球内核产生巨大的热量变化，地核被这些中微子加热并熔化，大量熔岩溢出造成大陆板块迅速移动，带来了剧烈的地震和火山爆发，并引发超级大海啸，人类的‘末日’由此到来。”那么，太阳风暴真的有如此大的威力吗？面对太阳风暴这个神秘的“杀手”，人类真的束手无策吗？

　　美国宇航局马歇尔空间飞行中心的太阳矢量磁像仪。通过这一设备，科研人员能够观测到太阳磁场的变化。

　　在寒冷的冬日里，和煦的阳光就好像一双温暖的小手轻抚你的脸庞。但外表看似平静温和的太阳，却是一个脾气暴躁、喜怒无常的巨无霸。它的直径长达140万千米，虽然其主要构成成分是氢和氦，但其质量仍然占了整个太阳系质量的99.86%。这个巨无霸的内部甚至可以塞下130多万个地球，不仅如此，它每一秒都能释放出相当于1000亿吨的能量。在太阳约6000摄氏度的表面，每时每刻都在发生剧烈的爆炸，产生太阳耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射等现象，当这些现象所产生的电磁波辐射、高能带电粒子流和磁化等离子体冲破了太阳的引力，向太空中喷射的时候，就形成了所谓的“太阳风暴”。

　　科学家普遍认为太阳活动大约每11年为一个周期，1996年至2006年是距今最近的一个太阳活动周期。如图所示，2001年前后的太阳活动最为剧烈。

　　这个神秘的“杀手”会吞没所有阻挡它道路的星球，包括地球。虽然太阳与地球的距离整整有1.5亿公里，但这个看似非常遥远的距离其实并不安全。事实上，地球仍处于太阳的外层大气圈内。2011年8月18日，美国宇航局的STEREO-A太阳探测器就拍摄到了一段令人震撼的影像。太阳上的日冕物质抛射所产生的等离子体迅速膨胀，像一朵巨大的浪花，吞没了一旁显得分外渺小的蓝色星球—— 地球。

　　尽管我们所居住的地球有着大气层和磁层的保护，但太阳风暴的到来不仅会扰乱地球的磁层，引发地磁暴现象，导致卫星和地面通信设施出现故障，而且会直接威胁在飞船外工作的宇航员的安全。要知道，在科技高度发达的今天，有超过500颗卫星正环绕着地球转动，依靠这些卫星的运转，我们才能正常地收看电视，使用电话和网络。更为严重的是，地磁暴现象所引发的地面感应电流，会烧坏变压器中的铜绕组，这是所有配电系统中的核心组件。而现代的电力系统像一张巨大的网，任何破坏都会迅速升级，扩散至更大的范围。

　　太阳风暴所引发的地磁暴现象会破坏地球上的电力系统，因为强大的地面感应电流会烧坏变压器中的铜绕组，这是所有配电系统中的核心组件。

　　既然人类所居住的地球处于太阳的外层大气圈内，我们就必须学会如何与太阳和平共处，特别是学会如何避免遭受太阳风暴的侵袭。2001年，美国宇航局发起了“与日共存”项目，希望能通过太阳探测器对太阳活动的观测实现准确的太空天气预报，及时对太阳风暴进行预报及预警。事实上，人类对太阳的探测自上世纪80年代就开始了。1980年2月，美国宇航局就发射了一颗名为太阳极大期任务（Solar Maximum Mission）的卫星。它的首要任务就是观测太阳表面的太阳黑子、耀斑等活动，并测量太阳活动所释放出的辐射量。

　　2001年，美国宇航局发起了“与日共存”项目，并于2010年2月11日将“太阳动力学天文台”（SDO）探测器送上了太空。

　　工作人员正在调试“与日共存”项目的支柱——“太阳动力学天文台”（SDO）的太阳能电池板。

　　在此之后，人类探日的脚步就没有停歇过。1990年10月6日，“尤利西斯”（Ulysses）号探测器由美国“发现”号航天飞机运载升空。通过“尤利西斯”号探测器对太阳两极地区的观测，科学家们不仅得到了太阳活动极大期和太阳活动极小期的太阳风活动的具体数据，而且发现太阳不同纬度地区所释放的磁通量是相等的，这一结果打破了科学家们原先的判断，为更好地预测太阳活动奠定了基础。1994年11月1日，美国宇航局发射了“风”探测器（WIND）。一年后的12月2日，美国宇航局又与欧洲宇航局合作发射了“太阳和太阳风层探测器”（SOHO）。2006年10月26日，“日地关系天文台”（STEREO）的两颗卫星也顺利升空，分别位于地球绕太阳公转轨道的前方和后方，目的是在不同的角度对太阳进行立体观测，拍摄太阳的三维图像。

　　“尤利西斯”号太阳探测器（效果图）。该探测器利用木星的引力进入了一个能够观测太阳极区的轨道。在此之前，地球上的科学家们无法直接对这一地区进行观测。

　　最值得一提的是于2010年2月11日发射升空的“太阳动力学天文台”（SDO）探测器。这个探测器是美国宇航局“与日共存”项目的支柱，迄今为止，该探测器仍然是最先进的太阳活动探测器。与其他的太阳探测器相比，它能够更快更好地提供关于太阳的综合性科学数据，因为它的身上配备了三件“秘密武器”：太阳大气成像仪（AIA）、极紫外成像仪（EVE）和日球层磁场观测仪（HMI）。其中，太阳大气成像仪由4个用以观测太阳表面及其大气层的望远镜组成。这些望远镜的滤镜覆盖了10个不同的波段，能够展现太阳活动的关键部分。极紫外成像仪则能捕捉太阳所释放的紫外线的波动。要知道太阳极紫外光的辐射对于地球高层大气有着非常强大的直接影响，它不仅能够使地球的高层大气温度升高、体积膨胀，而且拥有足以撕裂地球高层大气中的分子和原子的强大能量。相较之下，日球层磁场观测仪则更为神奇，这种仪器能够通过日震学技术的应用，绘制出隐藏在太阳表面下的磁场变化。有了这三件“秘密武器”，无论是太阳表面的活动还是太阳内部的变化，都逃不过“太阳动力学天文台”探测器的眼睛。

　　“太阳动力学天文台”（SDO）探测器被装载到运载火箭之上，工作人员正为发射做最后的准备。

　　有了这些“探日明星”的帮助，科学家们就能获得预报太空天气的第一手资料。这些数据会被输进数台大型计算机系统，这些超级计算机经过复杂的运算就能模拟出一段3D影像，将太阳风暴的走向、强度形象地描绘出来，哪些行星会受到袭击，袭击的具体时间是什么时候都能够一一预报。更神奇的是，一些复杂的计算机程序还能模拟出由地磁暴引起的地面感应电流的强度，并预测出究竟哪些变压器会遭到破坏。这样一来，将会受到攻击的电力网在接收到预警后，就拥有足够的时间做好防护措施。虽然这个能够为电力系统提供保护的“太阳盾”（Solar Shield）项目仍处于试验阶段，但这毕竟是太空天气预报向前迈出的关键一步。

　　2010年2月11日，“太阳动力学天文台”（SDO）探测器发射升空。该探测器是迄今为止最先进的太阳活动探测器，但是人类探索太阳的脚步仍会不断前进。在不久的将来，中国的“夸父计划”会将3颗卫星送上太空，对太阳活动进行全方位的监测。

　　在不久的将来，中国的“夸父计划”会将3颗卫星送上太空，其中一颗夸父A星处于地球150万公里日地连线小时检测太阳活动；两颗夸父B星在地球极轨大椭圆轨道上飞行，监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化。届时，中国科学家们就能够对太阳活动进行全方位的监测，为人类太空天气的预报发挥不可替代的力量。

　　技术人员正在用黑光灯设备检测“日地关系天文台”（STEREO）的其中一颗卫星。

　　在遥远而寒冷的挪威斯瓦尔巴德群岛上，有一座斯瓦尔巴德全球种子库，这个安全系数可与美国诺克斯堡黄金储备库相媲美的种子库能够储存15亿粒种子，足以应对人类目前所能想象到的所有灾难，算得上是名副其实的种子方舟。

　　在大部分人的世界里，垃圾理所当然地意味着一种不洁，而不洁的事物，是需要与之隔离的；但在另一些人的世界里，垃圾却与他们的日出而作、日落而息紧紧联系在一起——无论是炎炎夏日，还是冰雪严冬；无论是烈日当头，还是电闪雷鸣。