汪景琇：太阳活动和空间天气（6）

四、国内外太阳活动观测研究的进展

过去十几年，对太阳活动及其影响的研究取得重大进展，特别是太阳空间观测取得前所未有的成就，取得超过一个太阳活动周的高时间、高空间和高光谱分辨率和高偏振测量精度的观测，理论和数值模拟研究也取得重要进展，包括以下七个方面：

（一）对太阳磁场和太阳活动超过一个太阳活动周的、连续时间覆盖的全日面空间观测；

（二）实现从太阳到行星际的太阳风暴多视角成像监测；

（三）高时空分辨率多波段太阳大气三维成像观测；

（四）具有一致性偏振测量精度的太阳向量磁场空间观测；

（五）局地日震学揭示太阳内部动力学信息；

（六）实现前所未有的太阳过渡区的空间光谱成像观测(IRIS)；

（七）优于观测分辨率的三维辐射磁流体动力学数值模拟。

彗星进入太阳大气会发生什么？上图中，彗星进入之后，其轨迹发生了变化，日冕的结构也有变化。关于这一方面，还没有很好的研究。

上图是太阳的震荡。我们如果观测太阳，会发觉太阳在不停地震荡。那么，观测太阳的震荡有什么用处？就好比我们去买西瓜一定要拍一拍，目的是通过震荡来听听里面是什么状况。同样，太阳物理学家要知道太阳内部情况如何，尽管不用拍一拍它，但是它自己就在震荡，我们可以找出其震荡的特点。

除了观测之外，现在我们还能利用数学物理方程，把一个黑子怎么产生的演算出来。这意味着我们对黑子物理的理解，基本上是准确的。

太阳物理中存在许多重大基础性问题，比如太阳活动产生的机理、太阳磁场的起源、日冕加热的机理、太阳内部结构和动力学及太阳作为一颗恒星的演化及对太阳系天体和生命过程的影响。另外，主导的物理规律，是复杂系统中的辐射磁流体力学和等离子体物理学。从日核到日冕，密度变化超过22个数量级。

2016年，《自然》上有文章说，40亿年前太阳频繁的剧烈活动，创造了地球上生命繁衍的条件。因为大量高能粒子打出来之后，会使得地球上的元素生产出硝酸盐、氨等其他粒子。这些物质是生命存在的基础。如果未来太阳会变成红巨星，那时整个地球大地会被烤焦，地球上的一系列生命也就不复存在了。因此，科学家有一个很重要的使命，就是继续寻找适合人类居住的类地行星。比如，太阳系中的生命宜居带现在正好在地球，将来会不会往外延，其早期会不会在金星、水星，这些都是未解之谜。2017年，美国宇航局宣布其通过斯皮策（Spitzer）太空望远镜首次发现了七个地球大小的行星围绕一颗恒星运行的行星系统。在七个行星中，有三个位于母恒星附近适合人类居住的区域内，其中一个岩石行星上可能含有液态水。这次发现的行星系统被命名为“特拉比斯特-1”，大家认为这里可能有类地生命存在。