太陽活動低年罕見的黑子爆發

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作者：李志濤

中國科學院國家空間科學中心

空間環境態勢感知技術重點實驗室

眾所周知，我們現在所處的第24太陽活動周是一個弱活動周，2019年，已經到了本活動周的下降段末期，太陽活動的整體水準降低到了整個活動周的最低值附近（圖1）。

作為太陽爆發活動的源區——太陽黑子，也很少出現在日面上了。截至6月初，今年的無黑子日達到了90多天，意味著有一半以上的天數太陽上是乾乾淨淨的，沒有一個黑子。今年以來，太陽上總共僅僅出現了10個黑子群，鮮有大的太陽爆發活動。

不過，俗話說“矮子裡拔將軍”，今年3-5月份，我們就看到了黑子裡的大個頭“將軍”，它就是我們的主角——AR2740。

說起AR2740，著實不簡單，它的生命力實在太頑強了。這個活動區在3月20日就在日面生成，當時編號為AR2736，於3月24日轉出可視日面；隨後於4月7日重新轉入可視日面，編號為AR2738，於4月19日轉出可視日面；直到5月3日再次轉入可視日面，編號為AR2740，於5月15日逐漸消失於日面。

這個活動區在日面上存在了50多天，最大時達到了400個太陽面積部門。而2018年一整年僅出現過一個面積超過200個太陽面積部門的活動區AR2699，那還是在遙遠的2018年2月。由此可見，活動區AR2736/38/40確實是太陽活動低年難得一見的大塊頭。

不過，這個活動區磁類型的演化實在稱得上頑固，它的爆發活動也時大時小，先後在3月下旬、4月中上旬、5月中上旬產生了三波不同量級的爆發。

在AR2736時，磁類型曾經達到過複雜的Beta-Gamma-Delta型，在3月下旬產生了12個C級耀斑（圖4）和62個B級耀斑。其中，3月20日的C4級耀斑伴隨有明顯的CME（圖5），但並沒有引起地磁暴。

在AR2738時，磁類型僅為Beta型或Alpha型，在4月下旬產生了24個B級耀斑（圖6），也沒有引發地磁暴等空間環境事件。

在AR2740時，它開始了真正的表演，持續地釋放能量！磁類型再達到略複雜的Beta-Delta型，在5月上旬產生了12個C級耀斑和26個B級耀斑，其中最大的達到了C9.9級。更重要的是，它像機關槍掃射一樣，伴隨著耀斑向日冕外噴射了多次CME。

其中，值得一提的是5月10日B2級耀斑伴隨的CME最為顯著，正好朝向地球，其中的高速太陽風最快速度達到550km/s左右，於13日晚到達地球附近，在14日引起了大地磁暴！這是今年以來最強的地磁擾動事件。而上次發生大地磁暴，則要追溯到2018年“中元節”事件期間的8月26日，距離現在已經過去大半年了。

由上可見，雖然我們現在處於太陽活動周的太陽活動低年，太陽活動水準較低。但是，正如我們常常提到的太陽爆發活動的偶發性，近期太陽上的大活動區AR2736/38/40 比較活躍，持續爆發了一些小耀斑，並不斷地向外噴射日冕物質（CME），引發了大地磁暴。

以史為鑒，再次回顧歷史，上溯到第23太陽活動周尋找參考。這個活動周太陽活動水準強於第24太陽活動周。在它的最後兩年2007-2008年，太陽上共出現了70多個黑子群，其中面積大於300的大黑子群有7個。其中，只有1個產生了一些M級的耀斑事件，其余6個大黑子群隻產生了C級甚至B級耀斑。

表1 2007-2008年面積大於300個太陽面積部門的大黑子爆發情況

其中，在2007年5月份，黑子AR0956產生了多個耀斑，伴隨的CME也引起了地磁暴。

這說明，在太陽活動下降年末期，太陽活動整體趨於平靜，仍然偶有大黑子浮現在日面，大部分比較穩定，產生的爆發活動較小，偶然也會產生大的爆發活動，引起近地空間的地磁暴等事件。