《流浪地球》自2月5日上映以來，一直是觀衆熱議的焦點，它的身影甚至多次出現在高中各科試卷中。不僅如此《流浪地球》在票房方面也創下佳績，“電影流浪地球”官方微博宣佈，《流浪地球》國內票房已破46億元。

圖片來自電影官博 @電影流浪地球

《流浪地球》講述的是，在經歷了漫長的時光後，太陽走到了生命的盡頭。它的體積開始膨脹，表面逐漸接近原本距離太陽表面1億5千萬公里的地球軌道，並將它吞沒。於是人類開啓“流浪地球”計劃，試圖帶着地球一起逃離太陽系，尋找新的家園。

現實中，太陽的生命真的有盡頭嗎？太陽的變化對地球來說意味着什麼？說起這些事，得從太陽的起源講起

“太陽系家族”裏的超級大王—地球的生命之源

根據太陽起源的星雲學說，太陽起源於一團原始太陽星雲，其質量大約爲目前太陽的500倍，直徑大約爲現在太陽的500萬倍。大約在50億年前，因爲受到臨近超新星爆炸衝擊波的擾動，原始太陽星雲開始引力塌縮。體積越縮越小，核心的溫度逐漸升高，密度也越來越大。當體積縮小百萬倍後，中心區域出現一顆原恆星，核心區域的溫度逐漸接近攝氏700萬度左右時觸發了氫核聚變反應，釋放出巨大的能量並導致周圍溫度進一步升高，熱應力增加足以抵抗引力塌縮，這時中心的原恆星停止收縮並向外發光，這時，我們稱一顆叫“太陽”的恆星便誕生了。

太陽的質量比太陽系其他任何成員都要大1000倍以上，是我們地球的33萬倍，從體積上說，太陽的半徑是我們地球的109倍，體積是地球的130萬倍。即使是太陽系最大的行星——木星，其體積也大約只有太陽的千分之一左右，質量還不到太陽的千分之一。太陽強大的引力嚴格控制着太陽系各成員的運動，即使是質量比我們地球大300多倍的木星也必須乖乖地繞着太陽運動。當然，我們的地球也絕對逃不出太陽的掌控，幾十億年以來也只能老老實實地繞着太陽運轉。

太陽也是離我們最近的恆星，距離地球只有一億五千萬公里。如果用光年爲單位來計算，只有大約0.000015光年。與此對比，離我們地球最近恆星——比鄰星（半人馬座α星）距離我們4.22光年，是太陽到地球距離的28萬倍。天空中最著名的亮星天狼星（大犬座α星）距離我們地球也有8.65光年之遠，幾乎是太陽到地球距離的60萬倍。

正因爲太陽離地球近，所以我們每天都能感受到太陽的溫暖和光芒，地球上纔有了四季變遷和萬物生長。對於我們人類的家園地球來說，太陽爲地球送來光和熱，在地球大氣層頂，每平方米麪積上所接收到的太陽輻射能量高達1367瓦，而整個地球所接收到的總太陽能高達17億億瓦，比目前全世界所有發電站發出的電能總和還多100倍以上。因此，太陽是地球上一切生命之源，說“萬物生長靠太陽”毫不爲過。

太陽正美，地球無需流浪

有人說，太陽上的各種爆發活動，比如太陽耀斑、日冕物質拋射等難道不會對地球造成毀滅性的破壞嗎？確實，這些太陽爆發過程都是太陽系中最壯觀的爆發現象，每次爆發活動都將釋放出巨大的能量、拋射出大量高能粒子到行星際空間並可能達到近地空間。當太陽爆發的釋放出的物質流和能量朝向地球時，就可能引起地球空間環境的劇烈擾動，進而影響人類活動。

太陽活動對地球的影響

不同太陽爆發活動到達地球附近空間的時間也不一樣。耀斑爆發時增強的電磁波輻射以光速只需約8分鐘就可以到達地球空間，它主要引起電離層突然騷擾，影響短波通信環境；高能帶電粒子到達地球空間時間稍慢，大約需要十幾分鍾到幾十分鐘，一方面它將引起極區電離層電子密度增加，產生電波極蓋吸收事件和極光，另一方面它會直接轟擊航天器，給航天器帶來輻射損傷等多種影響；日冕物質拋射產生的快速等離子體雲需要大約1~4天的時間才能到達地球，它首先與地球的磁層發生相互作用，引起地球磁場變化，產生地磁暴，隨後引發地球空間高能電子暴、熱等離子體注入、電離層暴、高層大氣密度增加等多種空間環境擾動事件，對衛星運行、導航通信和地面系統、以及穿越兩極地區的民航飛行都能產生一系列嚴重的影響，甚至對像中國、美國這樣的大國的國防安全帶來非常重要的影響。

但是，我們必須知道，目前的太陽正處在其生命週期中最平穩的階段。在這個階段雖然也存在許多太陽耀斑、日冕物質拋射、爆發日珥和各種大小的噴流等在我們看來是非常劇烈的活動現象，但是相對於太陽總體能量釋放水平來說，上述爆發過程所釋放的能量還是微不足道的。這可以從下列簡單的數量對比來確認。太陽寧靜時刻釋放能量的水平可以用太陽光度來表示，其強度大約爲：焦耳/秒；在太陽活動逢年，一個X級的大耀斑能在大約1000秒時間內釋放焦耳的能量，釋放能量的強度大約爲：焦耳/秒，這個強度大約爲太陽光度的萬分之一。

太陽噴發過程

即使是歷史上曾經有記載的所謂超級耀斑，如1859年的卡林頓事件、或1989年的魁北克事件等，其釋放能量的強度大約比上述X級大耀斑高一個數量級，但也僅僅只有太陽光度的千分之一，也就是說比我們地面上平時所接收到的太陽能多千分之一！也就是說，太陽釋放能量的水平，在千分之一的精度上可以看成是一個常數，基本保持不變。這是很難在地球上激發所謂的大地震和大洪水氾濫的。所以，科學家們有信心也有根據地告訴大家：太陽正美，地球無需流浪！

追尋太陽之美，守護地球家園

爲了全面瞭解太陽這顆離我們最近的恆星，太陽物理學家們設計了各式各樣的太陽望遠鏡，包括位於地面的太陽光學望遠鏡、太陽射電望遠鏡、太陽磁場望遠鏡；有被髮射到太空的空間太陽望遠鏡，有的太陽望遠鏡甚至被髮射到距離地球150萬公里遠的日地第一朗格朗日點（L1）附近，可以對太陽進行24小時不間斷的連續觀測；甚至還有被安裝在地面以下很深的礦洞中和南極厚厚的大冰蓋之下的太陽中微子望遠鏡等。這些太陽望遠鏡分別採用不同的探測原理、從不同的電磁波段、不同的角度對太陽進行多視角、全方位、全波段和全時空的綜合觀測研究。

利用上述各種太陽望遠鏡觀測資料互相配合，太陽物理學家們可以隨時掌握太陽的一舉一動，瞭解太陽活動和演化，爲我們的國家提供最新的數據信息。

若想更多地瞭解我們地球家園的溫暖和光明之源，請撥冗閱讀《太陽之美——一顆恆星的過去、現在和未來》

這本書是中國科學院國家天文臺研究員譚寶林博士寫就的一部作品，在內容上可以理解爲兩個部分，常識部分和硬核公式演算，分爲100個問題共計七個章節；太陽的前世今生、如何觀測太陽、太陽的內部結構等等，從青少年科普入門的角度來講，這本書深入淺出，將作者多年的教學經驗充分發揮，從零開始，逐漸入門；對於有一定基礎的天文愛好者來說，《太陽之美》基本囊括了關於“太陽”的具有研究意義的問題，並提供了當前的研究成果，有着一定程度的研究參考價值。

譚寶林：中國科學院國家天文臺研究員，中國科學院大學天文學與空間科學學院“等離子體天體物理學”首席教授，主要從事太陽物理、太陽射電天文學、等離子體天體物理的研究和教學，先後發表研究論文70餘篇。