有一種來自太陽的、由亞原子顆粒組成的物質流,叫做“太陽風”。它們“吹”向各個方向,能夠持續數十億英裏,也會經過地球繞日運行的軌道。在太陽表麵可以觀測到這些顆粒,它們發出微弱的珍珠似的光輝,而且有個好聽的名字:日冕。雖然日冕的溫度很高(幾十億度),但是它非常稀薄,相當於實驗室條件下的真空。天文學家們認為日冕相當於太陽的大氣層,因此,我們實際上生活在一顆恒星的大氣層內。
這多少有些麻煩,大氣層裏的天氣有時不太好。
耀斑爆發時會對周圍的環境產生影響。爆發出的顆粒不僅會向外飛出,也會向下深入表層。這會在太陽表麵引起震動,其能量是地球上最強烈地震的好幾萬倍;周圍的磁力線也會受到幹擾而劇烈波動。在這個區域進出太陽表麵的磁力線重新聯接,釋放能量,進而幹擾周圍更多的磁力線。
原來受磁場約束的物質突然獲得自由了。而且,在太陽耀斑事件中,隻是有一個單獨的開口,現在,它們似乎可以隨意擴散了。這些物質的突然爆發形成了“日冕物質拋射”(coronal mass ejection),縮寫為CME。
CME的能量更多地進入運動的顆粒中,很少轉化為光亮,因此很難察覺。實際上,人類觀測太陽耀斑的曆史已有2多年,但直到上世紀7年代,CME才被發現。
不過,CME的影響是深遠的。耀斑造成的幹擾基本上是局部的,而CME涵蓋太陽的巨大區域。如果把耀斑比作龍卷風——短暫、強烈、集中,CME就是颶風。它的影響已不能用劇烈來形容:1億噸物質以每小時一百英裏的速度射入太空,其造成的損害程度更深、範圍更廣。
當CME從太陽表麵向外擴張,它轟鳴著穿越行星與太陽間的空間,向外延伸數千萬英裏。在穿越之前由太陽風噴射出的稀薄物質時,會產生巨大的震蕩波。那是一種行星際聲震,它能使亞原子顆粒的能量增至極高。這些顆粒能夠以接近光速的速度向外擴張,就像從太陽奔湧而來的一次大海嘯……有時可能是衝著我們的。
一旦CME出現,它能在一到四天內到達地球。
我們能夠觀測到日冕物質拋射的過程。如果你想觀看飛得離太陽很近的飛機,有什麼辦法?你可以用手遮住太陽。天文學家使用相同的辦法。他們為對著太陽的望遠鏡裝上日冕儀——一般來說就是用一些簡單的遮蔽物擋住來自太陽的刺激光源——以觀測周圍較暗的物體。當CME發生時,可以把它當作一道來自太陽的光線而用望遠鏡觀測。如果CME來自太陽的邊緣,天文學家們會如釋重負地長出一口氣:由於方向很偏,它肯定會錯過地球。但是有時,太陽並不總是這麼配合,千億噸百萬度高溫的等離子體呼嘯而來。千萬不要小瞧這些亞原子顆粒,它們正在瘋狂地加速。
當它們到達時,一切惡魔將擺脫束縛,競相發威。
25年3月13日,在太空運轉的太陽和太陽風層探測器拍攝下這張圖片,一個CME正以每小時3萬英裏的速度衝著地球飛來。當這股衝擊波擊中地球,它產生的磁暴引起的極光向南遠到佛羅裏達都能看到。