一颗类太阳恒星的爆炸引发了人类对太阳的担忧。

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日冕物质抛射。NASA/SDO

人类的和平生活或许是个例外。

我们的太阳看似风平浪静,但这种风平浪静能否一直持续下去值得怀疑。天文学家发现一颗类太阳恒星加剧了这些担忧。

EKDraconis是一颗45亿年前与太阳非常相似的恒星,它诞生于1亿年前。最近,天文学家发现这颗恒星喷射出一个巨大的等离子体团,其质量是类太阳恒星有史以来最高等离子体团喷射质量的10倍。

同样的现象在太阳上被称为“日冕物质抛射”。虽然太阳的年龄比天龙座EK大45倍,但这并不意味着太阳不再能够进行同样规模的喷射,只是喷射的次数会更少,间隔会更长。EKDraconis上出现同样规模的物质抛射现象的概率是一周一次,而在太阳上可能是一千年一次。

太阳抛射出的日冕物质与地球接触后会带来地磁风暴。地磁风暴会导致卫星运行不稳定、电网中断以及网络和通信中断。由于太阳是始作俑者,因此也被称为太阳风暴。太阳风暴带来的大量高能粒子流,还将使任何不受地球磁场保护的人类宇航员暴露在相当于一次X光胸片剂量30万倍的辐射下。这无疑是致命的。

这种恒星质量抛射通常发生在所谓的超级耀斑之前,即恒星表面局部位置的电磁辐射突然大量增加。超级耀斑电磁辐射的危害远小于伴随的等离子体物质抛射。

超级耀斑的出现,并不代表一定会发生日冕物质抛射。为了查明EKDraco的超级耀斑是否引发了大规模的日冕物质抛射,天文学家使用TESS系外行星巡天卫星和京都大学的SEIMEI望远镜对距地球约110光年的恒星进行了观测。在三个多月的观察期内,天文学家发现恒星光谱发生了他们预料中的偏移,表明一大片等离子云确实在朝着地球方向移动。

这种等离子体的速度约为每小时160万公里,其总质量约为1万亿公斤,是历史最高记录的10倍。

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面对千年一遇的超耀斑和超大规模日冕物质抛射,人类文明史可谓短暂,对太阳的认识可谓肤浅。直到公元1859年,人类才第一次直接观测到太阳耀斑,这意味着人类直接记录太阳表面和大气层的活动还不到200年。

进入电气化时代以来,太阳耀斑和地磁暴对地球的影响还不是很严重。除了1859年的“卡林顿事件”。当时太阳上出现了两颗耀斑,导致世界各地的一些电报线(当时是有线电报)产生火花甚至起火。但在大多数人的记忆中,太阳风暴带来的只是美丽的极光,而逐渐忘记了它可能造成的浩劫。

在人类历史上,太阳其实爆发过很多次。古树年轮中的碳14记录显示,公元774年和775年有一次太阳爆发。当时高能粒子穿透地球磁场,导致地球表面放射性原子的数量突然增加。冰芯中的证据也表明了这一点。同样的事件发生在公元前2610年、公元993年和公元994年。

目前对EKDraco的研究还不完整。研究人员不知道有多少超级耀斑会引发大规模的日冕物质抛射,或者有多少不会。超大型弹丸一旦撞击地球,后果将极其严重。但是太阳的下一次超级耀斑何时出现,还没有人知道。

德拉科EK。星空指南

参考
可能检测到太阳型恒星超级耀斑爆发的灯丝
https://dx.doi.org/10.1038/s41550-021-01532-8