1859年9月1日的上午,英国天文爱好者卡林顿照例在自己的天文观测室里对太阳黑子进行常规的观测。令他不可思议的事情发生了,日面北侧一个大的复杂黑子群附近突然出现了两道极其明亮的白光,其亮度迅速增加,远远超过光球背景,明亮的白光仅维持了几分钟就很快消失了。同在这一天,英国天文学家霍奇森也看到了这次太阳上的突发现象。这是耀斑的第一次记录,同时也是白光耀斑的第一次记录。
太阳耀斑是太阳大气局部区域突然变亮的活动现象,是太阳电磁辐射的大规模爆发。它是太阳大气中最为激烈的爆发活动,持续时间从几分钟到几小时不等。[6]
太阳大气中充满着磁场,磁场结构越复杂,越容易储存更多的磁能。当储存在磁场中的磁能过多时,会通过太阳爆发活动释放能量,太阳耀斑即是太阳爆发活动的一种形式。 耀斑发生前所对应的黑子、磁场和Hα观测
长期的观测发现,大多数耀斑都发生在黑子群的上空,且黑子群的结构和磁场极性越复杂,发生大耀斑的几率越高。平均而言,一个正常发展的黑子群几乎几小时就会产生一个耀斑,不过真正对地球有强烈影响的耀斑则很少。
美欧合作建造的“太阳轨道器”观测卫星于2024年9月30日对一次大型耀斑事件进行了观测,探测器携带的极紫外成像仪以两秒的间隔捕捉太阳外层大气(日冕)相关区域的变化,分辨率达到210千米。结合其他仪器对太阳大气层不同层次和不同温度区域的观察,研究人员得以详细分析了耀斑爆发之前几十分钟到活动高峰期的演变过程。
现有理论认为,耀斑源于磁重联现象,即磁力线断裂后重联、磁场重新分布,磁能在此过程中转化为粒子动能、热能和辐射能。分析发现,这次耀斑活动高峰期之前约40分钟,相关区域中已经出现了与磁重联有关的线状结构。这些磁重联事件起初较为微弱,但发生得非常快,时间尺度最多只有几秒。