太阳是地球天气气候和空间环境变化的驱动源，外部结构分三层，从里向外依次是光球层、色球层和日冕层。人们肉眼看到的是光球层，在这一层大家比较熟知的现象有太阳黑子；而最直接影响地球环境的是日冕层，业务和科学的观测需求最为旺盛。

“黎明星看太阳”主要来自两台仪器

太阳到底长啥样？这也许是很多人从小就好奇的问题。9月2日，“黎明星”风云三号E星为它拍的高清照正式对外发布。这也是首批高精度、多波段太阳图像，展现了太阳大气不同层次、不同位置的物理状态，人们可以据此更好监测和预报太阳的活动水平。

国家卫星气象中心副主任张鹏介绍，本次发布的“黎明星看太阳”，主要就是针对日冕层的观测图像，来自两台仪器，包括：太阳X射线极紫外成像仪观测的极紫外图像及多天动画、X射线图像，太阳辐照度光谱仪观测的紫外--短波红外波段的精细光谱辐射强度。

“太阳X射线极紫外成像仪是我国第一台空间太阳望远镜，也是国际上首台具有X射线和极紫外两个波段的太阳成像仪。”张鹏说，观测数据用于监测太阳日冕活动，捕捉太阳风暴爆发过程，预报地球空间电磁场和带电粒子变化，预警太阳活动对航天航空、通讯导航、电网和石油管道等基础设施的影响。

太阳辐照度光谱仪是我国第一台空间对日全能谱高光谱观测仪器，监测太阳入射地球的能量微小变化，包含丰富的太阳光谱精细结构，对精密监测地球气候系统能量变化具有重要意义。>>详情

风云三号E星太阳极紫外图像。国家卫星气象中心供图

太阳表面有大量名为“篝火”的微型耀斑

2020年7月，由欧洲和美国合作开展的“太阳轨道飞行器”拍摄的首批照片新鲜“出炉”。这些照片是迄今在距离太阳最近的地方拍摄的，其中部分照片揭示了日冕内成千上万个微型太阳耀斑“跳舞”的情景，有助解释为何日冕温度比太阳表面温度高很多这个世纪之谜。这些照片由“太阳轨道飞行器”携带的紫外成像仪于5月30日拍摄，拍摄时探测器距太阳表面7700万公里。

北京大学地球与空间科学学院教授、中科院太阳活动重点实验室主任田晖向科技日报记者解释说，太阳耀斑是太阳大气中的一种剧烈爆发现象，据信由太阳磁场的相互作用引起。这些首次由探测器捕获到的微型太阳耀斑被称为“篝火”，大小仅为过去我们所熟知的太阳耀斑的百万分之一左右。>>详情

迄今距离最近拍摄的太阳照片。图片来源：《自然》网站

太阳黑子是太阳耀斑等剧烈爆发活动的主要场所

“太阳黑子是具有强磁场的磁流管从太阳光球层下浮现上来而形成的。”中国科学院太阳活动重点实验室研究员李婷表示。太阳黑子出现的区域是太阳光球层磁场最为密集的区域，磁场、太阳黑子所伴随的活动区域形成了太阳耀斑等剧烈爆发活动的主要场所。

但可别小瞧了这些“黑痣”，太阳黑子预示着太阳活动的强弱，而且源于太阳黑子本身的爆发活动就可能会对人类的仪器、设备等造成损害，如果爆发活动足够强且其伴随的物质抛射方向正好对着人类探测器，就可能导致探测器的电子器件被破坏，影响人类未来探月、探火计划的实施。

不仅如此，太阳黑子的长期演化过程，也反映了来自太阳内部的磁场发动机机制。通过研究太阳黑子的演化，不但可以更好地预测太阳活动周期、了解太阳长期演化机制，更是对研究人类探测活动以及日地空间环境具有重要意义。>>详情

太阳活动周期对人类影响巨大

太阳活动周期是除地球自转和公转所带来的日夜交替与四季变化外，对人类社会产生重大影响的另一个天文周期。随着信息时代的到来，太阳活动对于人们生活的影响越来越广泛，也越来越重要。其中最显著的，莫过于太阳耀斑与日冕物质抛射等现象的影响，例如干扰卫星通信、影响洲际航班，更有甚者会破坏电力网络与石油运输管道。

人们将1755年开始的太阳周作为第一周期进行计数。十九世纪人们开始对太阳黑子进行统计研究，发现太阳黑子数有着平均11年左右的准周期。不同的太阳周也会在时间和活动性上表现出差异。从时间来看，较短的太阳周只有9年，长的可达14年之久；从活动性来看，有的太阳周中的黑子数会明显少于其他时期。这样的周期源于太阳发电机机制，该机制基于太阳对流层不同深度和不同纬度的差速自转，将对流层的动能转换为电磁场的能量，并令太阳磁场的轴向通量与环向通量相互转换，从而形成了太阳周期。

伴随着从上世纪开始的大量空间探测任务，太阳爆发现象与地球空间环境之间的关联性被逐渐揭开。太阳风所携带的磁场与地球磁场之间的相互作用（磁场重联）将能量注入地磁层造成磁暴，而进入地球磁场的高能粒子沿着磁场传播到南北两极的高层大气，与大气中的原子分子碰撞激发释放能量并产生了光芒，这便是我们看到的极光。>>详情

风云三号E星太阳X射线图像。国家卫星气象中心供图

未来约50亿年后，太阳将吞噬地球

在大约50亿年后，太阳将变成一颗红巨星。这颗恒星的核心会收缩，但它的外层会膨胀到其他行星轨道，在这个过程中会吞没我们的地球——如果地球还在的话。

有一件事是肯定的：到那时，人类已经不复存在了。事实上，除非我们找到离开地球的方法，否则人类只剩下大约10亿年的时间。这是因为太阳的亮度每10亿年增加约10%。这听起来不算多，但太阳亮度的增加将导致地球上生命的终结。海洋将会蒸发，地表由于过热而无法再形成水。

事实证明，在太阳变成红巨星之后发生的事情很难确定。之前的几项研究发现，要形成明亮的行星状星云，初始恒星的质量需要达到太阳的两倍。然而，天文学家在2018年使用计算机建模确定：就像90%的其他恒星一样，太阳最有可能从红巨星缩小到白矮星，然后以行星状星云的形式结束生命。>>详情

50亿年后，太阳将变成一颗红巨星。    图片来源：英国《每日快报》网站相关报道

可能在100亿年后，太阳“死”去

据Science Alert网站5日消息，最近，科学家预测了太阳系的末日会何时到来，以及将会发生什么。根据太阳系中大约在同一时间形成的其他天体的年龄，太阳大约已经46亿“岁”了。再结合对其他恒星的观察，天文学家预测，太阳将在大约100亿年后到达生命的尽头。

“当一颗恒星死亡时，它会向太空释放大量气体和尘埃，即包层，它可以达到恒星质量的一半，这表明恒星的核心燃料正在耗尽。直到那时，喷出的包层还可发光大约1万年——在天文学中，这是一个短暂的时期。”该研究的作者之一、英国曼彻斯特大学天体物理学家阿尔伯特·齐尔斯特拉说，“这就是行星状星云可见的原因，即使是一些距离很远的行星状星云，其测量距离可达数千万光年。”

研究人员表示，我们现在不仅有办法测量遥远星系中几十亿年远的恒星，还能预见太阳“死亡”后会发生什么。>>详情