然而，太阳也有自己(ji)的(de)“脾(pi)气”。太阳上的(de)各种爆发现象，如太阳耀(yao)斑和日冕物质抛(pao)射，释放(fang)出来的(de)能(neng)量相当于上百亿颗原子弹的(de)当量，并(bing)将几十亿吨的(de)物质高速抛(pao)向(xiang)太空。一(yi)旦这些物质撞向(xiang)地球，有可(ke)能(neng)产生强烈的(de)地磁暴，严重(zhong)干(gan)扰(rao)卫星运行、通信导航，甚至电网和石油管道(dao)的(de)安全。1989年的(de)太阳爆发导致(zhi)加拿大魁北克省水电站的(de)变压器烧毁，2022年的(de)太阳爆发导致(zhi)40颗星链卫星坠入大气层(ceng)。太阳上面还点缀着大大小小的(de)黑子，黑子时多时少(shao)，呈现一(yi)个(ge)平均约11年的(de)周期。黑子越多、太阳越亮，这就使得太阳亮度同样(yang)呈现一(yi)个(ge)11年的(de)变化周期。虽然这种亮度变化幅度很小，却足以影(ying)响地球的(de)树(shu)木年轮(lun)、洪水，甚至是小麦的(de)价格。1645—1715年期间，太阳上出现了几乎没有黑子的(de)“蒙(meng)德极小期”，这正好对(dui)应地球上小冰期最冷的(de)一(yi)段时间。

地球绕太阳的(de)轨道(dao)也不是一(yi)成不变的(de)，其他(ta)行星对(dui)地球的(de)引力会让地球的(de)轨道(dao)变得更加扁平，地球就会周期性经历(li)寒冷的(de)冰期。随(sui)着太阳逐渐变老，太阳的(de)亮度会稳步增加。10亿年后，太阳的(de)亮度会增加10%，届时江海湖泊(bo)都将蒸干(gan)。50多亿年后，不断膨胀的(de)太阳甚至可(ke)能(neng)把地球吞(tun)没。

探索的(de)脚步

从举(ju)头(tou)“望日”到抵近“探日”

黑子是太阳上最早被(bei)发现的(de)神秘特征。在望远镜发明之前，人类通过肉眼只(zhi)能(neng)看到很大的(de)黑子，我国古籍中有上百次(ci)关于太阳黑子的(de)记载。1609年，伽利略发明天文望远镜之后，黑子的(de)数目得以每日记录；1843年，施瓦布发现太阳黑子存在11年的(de)周期；1859年，卡林顿在观测太阳黑子时意外发现了太阳耀(yao)斑现象。到了20世纪，随(sui)着望远镜性能(neng)的(de)不断提高，越来越多的(de)太阳结构特征和太阳运动陆续被(bei)观测到：1941年观测发现日冕的(de)温度高达百万(wan)度，1959年卫星测量证实日冕以数百公里(li)每秒的(de)速度往外运动形成太阳风(feng)，1962年发现太阳表面的(de)五分钟振荡，1971年发现日冕物质抛(pao)射现象……

工欲善其事，必先(xian)利其器。每一(yi)次(ci)望远镜性能(neng)的(de)提升都给(gei)太阳物理带(dai)来新的(de)发现，甚至引发我们对(dui)太阳的(de)全新认识。400多年前伽利略观测太阳黑子的(de)望远镜直径只(zhi)有1.5厘米，而目前全世界最大的(de)太阳可(ke)见光望远镜直径达4米。在我国，1979年建成的(de)南京大学太阳塔为太阳耀(yao)斑的(de)光谱研究作(zuo)出了卓越贡献(xian)，1984年建成的(de)中国科(ke)学院国家天文台磁场望远镜为研究太阳磁场的(de)长期演化提供了宝贵资料(liao)，2012年建成的(de)云南天文台红外太阳望远镜使我国的(de)太阳观测研究进(jin)入世界第一(yi)梯队。如今，我国的(de)1.8米太阳望远镜已初步建成，2.5米太阳望远镜也正在研制。这两台望远镜都采用了自适应光学技(ji)术，可(ke)以最大程度降低(di)地球大气抖动对(dui)观测带(dai)来的(de)影(ying)响。

我国在太阳空间探测方面起步较晚，2001年神舟二号飞船上搭(da)载了太阳X射线(xian)和伽马射线(xian)探测器；2021年8月发射的(de)风(feng)云气象卫星搭(da)载了我国首个(ge)X射线(xian)和极紫(zi)外成像仪；同年10月，我国发射了羲和号太阳探测卫星，在国际上首次(ci)实现全日面色球光谱空间观测，并(bing)得到了太阳低(di)层(ceng)大气自转角(jiao)速度随(sui)高度和纬度的(de)分布。目前，10余个(ge)国家的(de)科(ke)研人员正在分析(xi)羲和卫星数据。2022年10月，我国发射了夸父一(yi)号太阳探测卫星，可(ke)同时测量太阳表面的(de)磁场演化、监视(shi)太阳耀(yao)斑和日冕物质抛(pao)射过程。

我国古代的(de)“逐日”神话，已经变成了如今抵近“探日”的(de)现实。

人类与太阳

从探索奥秘到生活应用

日升日落，从未停息(xi)，我们所熟悉的(de)太阳蕴藏着大量奥秘：太阳内部是如何分布的(de)、太阳磁场是如何产生的(de)、日冕是如何被(bei)加热到上百万(wan)摄氏度（太阳表面温度约5500摄氏度）的(de)、日冕磁场是如何分布的(de)、太阳爆发是如何触发的(de)、太阳爆发会对(dui)地球产生多大的(de)影(ying)响……

为了破解这些奥秘，科(ke)研人员在分析(xi)现有观测数据的(de)同时，也在规(gui)划未来的(de)探测路(lu)径。对(dui)于太阳内部结构，所有的(de)电磁波都难以窥见其真容，中微子却可(ke)以，我国学者正在建造中微子探测器以研究太阳内部的(de)精确分布；对(dui)于日冕加热问题，美国和日本都有卫星发布计划，我国科(ke)研人员也在筹划抵近探测卫星；对(dui)于日地空间环境，美国和我国都正在筹划立体探测网；对(dui)于太阳爆发及(ji)其对(dui)地球的(de)影(ying)响，我国正计划在日地第五拉(la)格朗日点部署羲和二号卫星；对(dui)于太阳磁场的(de)起源，美国和我国同行都在筹划太阳极轨卫星，以期首次(ci)实现对(dui)太阳极区的(de)正面成像。

经常会有人问：研究太阳，意义在哪(na)里(li)？科(ke)研的(de)目的(de)，一(yi)是拓(tuo)展人类的(de)认知边(bian)界，探索大自然的(de)奥秘；二是引领新技(ji)术的(de)发展。比如，地外天体通常距离(li)我们非常遥远，天文探测经常面临(lin)的(de)是极微弱(ruo)信号，对(dui)分辨极微弱(ruo)信号的(de)需求大大促进(jin)了新技(ji)术的(de)进(jin)步。太阳物理研究非常重(zhong)要。一(yi)方面，太阳上的(de)各种结构和爆发现象也会出现在其他(ta)恒星上或黑洞周围，但唯有太阳可(ke)以被(bei)我们在相对(dui)较近的(de)距离(li)观测，对(dui)太阳的(de)研究可(ke)以为探索其他(ta)天体的(de)奥秘提供不可(ke)或缺的(de)参考；另(ling)一(yi)方面，太阳爆发会对(dui)人类产生灾害性影(ying)响，因此，对(dui)太阳的(de)研究可(ke)以为预报以及(ji)减(jian)少(shao)这些灾害性影(ying)响提供理论基础。在未来，如果火星移(yi)民和星际探索成为现实，我们需要考虑的(de)一(yi)个(ge)重(zhong)要问题就是在太空中避免太阳爆发产生的(de)高能(neng)粒子轰击我们的(de)身体。