科技日报记者 陆成宽
太阳“打个喷嚏”，地球会怎样？极光为什么能出现在北京？通信导航会不会受影响？10月23日，“科学与中国——千名院士·千场科普”主场活动2026年第九期在北京中国科学院学术会堂举行，300余位社会公众带着这些疑问，现场聆听中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤主讲的《太阳风暴交响曲》。这场报告从极光出发，带观众重新认识头顶这片“看不见的天气”。
报告开始，王赤没有从艰深公式入手，而是先把观众带到绚丽的极光之下。他介绍，极光通常出现在高纬地区，但当太阳爆发足够剧烈时，也会向低纬地区扩展。2024年10月11日的一次较大太阳暴发，有人就曾在北京金山岭长城附近拍摄到红色极光。极光的“总指挥”来自太阳，太阳外层大气温度高达百万摄氏度，带电粒子挣脱太阳引力不断向外吹，形成太阳风；太阳耀斑和日冕物质抛射则像太阳上的“闪电”和“暴雨”，一次次扰动地球空间环境。
太阳活动如何影响地球？王赤把这种影响概括为三轮“打击”：X射线和紫外线约8分钟到达地球，扰动电离层，影响通信导航；高能粒子几十分钟内抵达地球，可能造成卫星元器件误动作甚至损坏；日冕物质抛射约1至4天到达地球，压缩地球磁层、引发地磁暴，在高纬地区催生绚丽极光，也可能在长距离电网中感应出强大电流。
1989年加拿大魁北克大范围停电，就与空间天气事件有关。2022年2月，一次地磁暴导致高层大气密度增加，SpaceX一次发射的49颗星链卫星中有38颗未能入轨。王赤说：“人类走向深空，必须先读懂太阳、地球磁层和空间天气。”
空间天气影响的不只是高纬地区的极光，也关系到现代生活的安全运行。正因如此，预报“太空天气”成为一道世界性难题。王赤介绍，太阳爆发本身难以精确预报，但爆发发生后，能量和物质到达地球空间存在时间差，这就为预警留出了窗口。
如何抓住这个窗口？中国正在构建天基与地基协同的监测体系。天基方面，以中欧联合研制的太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（“微笑”卫星）为例，今年5月19日成功发射，首次运用软X射线成像技术从全局视角对地球磁层进行整体成像，四台载荷工作正常并已获取极光图像。地基方面，国家重大科技基础设施子午工程已建成世界最大的地基空间环境监测网络之一，中国还在推动国际子午圈大科学计划，希望联合多国形成昼夜接力观测体系。
从极光成像到磁层“拍照”，从地面台站到国际联合观测，一张覆盖天地、连接昼夜的监测网正在铺开。“空间天气是全人类共同面对的挑战，这张网的意义，就在于让预警更早一步、让安全多一分保障。中国空间科学持续‘向远而行’，正在将空间天气的认知能力，转化为太空活动的安全保障。”王赤强调。
在互动环节，观众提问踊跃。有的小朋友关心“地球没有磁场保护伞会怎样”，有观众问“能否利用太阳爆发的巨大能量”，还有人关注“空间天气预报能不能像天气预报一样提前发布、普通人能不能收到预警”。
王赤一一回应：地球磁场和大气是人类宜居的重要屏障；太阳爆发能量巨大但难以直接利用，更现实的是发展太阳能和太空能源；太阳爆发后到影响地球存在时间差，提升预报能力、及时发布预警，正是空间天气工作的重要方向。他鼓励孩子们保持好奇心，并呼吁公众关注空间科学领域，共同探索宇宙，“从抵达宇宙到理解宇宙，是空间科学最根本的跃升”。
网友评论
