1859年9月1日至9月2日这一夜，标志着整个天文观测史上最大的极光-可以在整个地球上观测到。 人们可以通过它的光线在绕极地区阅读，它是如此明亮，以至于唤醒了
落基山脉的淘金者。 欧洲和北美的大多数电报机故障，在电报杆上，目击者观察到了火花。 对此类事件的后果进行评估（如果该事件发生在现代世界中，具有集中的电网），
仅对美国造成0.6-2.6万亿美元的损失。 这是人类目前记录的最具破坏力的太空天气表现。
在本文的第一部分，我将描述构成
“太空天气”的太阳活动现象，为此，我们需要深入研究太阳的结构，如下所示：
太阳核心 -占据从中心到太阳半径0.25的区域。 这是一个最高温度（约1500万K），压力（约2500亿大气压）和密度（达到150 g / cm
3 ）的区域。 由于热核反应的速度高度依赖于温度-太阳中释放能量的主要部分发生在该区域。 但是，即使有这样的指标-热核反应的速度也不是很高（约275瓦/ m
3 ），因此热核反应堆（如
ITER ）需要更高的温度
数量级才能具有合理的体积/功率比指标。
辐射传输区 -从0.25的深度延伸到太阳半径的约0.7。 之所以这样称呼-是因为能量转移的主要方法是顺序辐射和吸收光子。 这是一个相对平静的区域，运动的主要类型是旋转：太阳在25.6天内沿着赤道线旋转了一圈（对于地球上的观察者，考虑到我们绕太阳旋转，大约需要28天），而在33.5天极。 在这种情况下，辐射区的速度大约为平均速度（介于两者之间）。
Tachocline是位于辐射区和对流区之间的过渡区域，其厚度约为太阳半径的0.04。 在该区域中，从辐射（安静）的热传递到对流（湍流），从“固态旋转”（当层以相同的频率旋转时）过渡到差分（在极地和赤道区域不同）。
这种转变的原因如下：在太阳半径的约0.7的边界处，太阳层的温度和压力逐渐下降导致以下事实：物理条件不再支持没有电子的等离子体原子（一次电离-氢原子，两次-氦气）。 因此，光
效应开始起作用，并且该物质不再透明。 辐射传递失去效力，对流传热首先出现。
解释第二种效应的根源是一项更为复杂的任务，而且科学家很长一段时间都无法解决它。 但是在2013年，利用
“太阳动力学天文台”的数据，还
发现了太阳对流运动（小尺度上是混沌的）与太阳稳定，
差速旋转之间的关系 ：
了解太阳上发生的过程的关键因素如下：
1）我们在太阳上记录的所有过程的发生所产生的能量来源是湍流对流（其来源是发生热核反应的太阳芯与该能量通过其发出的太阳表面之间的温度梯度）。
2）太阳上几乎所有的物质（光球中一定比例的氢除外）都处于
等离子体状态。 因此，由于对流的动能以及
电磁场而发生能量转移。 在这种情况下，能量可以从一种类型自由地转移到另一种类型（等离子运动可以产生磁场，而在另一种情况下，磁场可以加速等离子流）。
对流区 -位于距半径约0.7处并直接到达最可见表面的区域。 在没有其他可能性的情况下，由于各层的混合（即对流，实际上是所谓的对流区），开始从该高度进行热传递。 正是这个区域负责所有通常被称为
“太阳活动”的现象。
对流区的基本结构（以及太阳的可见“表面”）由
颗粒 （直径通常为1000 km，寿命为8至20分钟）和
超 颗粒 （尺寸为3万km，使用寿命为一天）组成。 。 颗粒状结构-由明亮的区域（物质从太阳的深处升起）和它们之间的黑暗空间（物质相应地落入）组成。 物质的垂直速度为1-2 km / s，颗粒深度为数十万千米。
黑子是强磁场阻碍物质对流运动的区域。 尽管有名称，它们还是可以被称为“斑点”：它们内部的温度为3000-4500K。它们的可见黑度由周围物质的温度（平均5780 K）和相应的显着较低的发光“斑点”解释。外部背景。 几乎从1749年对黑子进行系统观测开始-它们就成为太阳活动存在
11年周期的主要证据（因此，当时运行
的太阳活动被选择为零周期，从该周期开始算起-它始于1745年）：
更准确地说，该周期的平均持续时间约为11.2年，范围从7到17年不等（周期越短，强度越大）。 周期的增长阶段需要较短的时间（4.6年，而6.7年-在下降阶段平均）。 在周期开始时，斑点出现在±35-40°左右的纬度上，然后在最大周期内移至±15°的范围内，并在周期结束时，大多数出现在±5-8°的纬度上（所谓的
Spörer定律 ）：
这种周期性的行为和斑点的数量与改变太阳磁极的11年周期有关（而改变南北极性的整个周期分别需要22年）。 但是，这22年（
黑尔周期 ）并未得到广泛的普及，因为除了改变极性之外，它实际上并没有表现出来。
已有400多年的统计数据表明，存在太阳活动的长期循环（所谓的格莱斯堡循环-持续70-100年，平均87年）。 但是要真正证明它的存在-只有在放射性碳分析出现之后才有可能：事实是，在太阳最大时，太阳风变得更密集，太阳
日光层略有膨胀（这是关于Voyager-1出口的一系列报道的基础，超出了太阳系的限制：
1 ，
2、3、4 ），同时减少了
银河系宇宙射线的流量，并减少了大气上层中放射性
碳14的产生。 在过去的11000年中，这些变化的痕迹在
冰芯和
树环中发现：
黑子通常成组形成，其前导点的极性与该半球的当前极性相同，而后一个相反。 一组斑点可以存在几个小时到几个月（这是进行为期27天的长期预测的基础-进行一次旋转的斑点将恢复到现在的位置）。
太阳炬是一种“每转点”：在这种情况下，磁场充当对流的放大器，这反过来又提高了太阳“表面”的温度和光度。
突出部分是处于稳定状态的奇异结构，类似于
圆环的一半，位于太阳的“表面”上：
他们将这种形式归功于磁场，磁场是磁场的来源：物质在开始时沿磁力线移动的流从太阳的深处上升，然后描绘出一个弧，然后又落回到太阳上。 这样的物质泉源-可以存在长达几个月。 它们可能包含巨大的能量，可以通过两种物理现象释放出来，这将在下面讨论。
太阳，大突出的行星和木星与地球-规模
太阳耀斑是巨大的能量排放（在本文开头介绍了最大的排放量）。 在典型的爆发中，可以释放大约10
20 J（相当于TNT约10吉特）的能量-大约10
25 J（约10亿兆吨）。 它们的来源是
重新连接太阳上的磁场（当两个磁性“环”相互接触并急剧改变其结构时）：
最近已获得有关此过程的准确证据。 在太阳耀斑期间，能量在电磁辐射的整个光谱中释放，其中大部分以硬紫外线辐射以及X射线和伽马射线释放（这是由于重新连接过程中的磁场将等离子体加热到数千万度的事实）。 只有一小部分能量在可见光范围内释放，因此在正常情况下-它们是不可见的。 但是在发生
卡灵顿事件时 ，即使肉眼也可以观察到闪光。
强度闪光分为五类：A，B，C，M，X。每个后继类的强度是前一类的十倍。 每个类别都被划分为从1.0到9.9的线性比例，X类没有上限：此刻，自1957年（当开始进行大气外观测并有可能在整个辐射光谱中建立全功率时）以来记录的最强闪光。根据更新的数据
，2003年11月4日 -它的等级为X45。
| 闪光灯类 | 伽马射线的强度为0.5-8Å，W \ m 2 |
|---|
| 一 | 高达10 -7 |
|---|
| 乙 | 从10 -7到10 -6 |
|---|
| ç | 从10 -6到10 -5 |
|---|
| 中号 | 从10 -5到10 -4 |
|---|
| X | 大于10 -4 |
|---|
冠状物质的喷射是伴随的爆发（但并非总是如此），是喷射大量物质的过程（反映在该过程的名称中）。 平均而言，排放量约为十亿吨，并以高速（约500 km / s）进行。 这种群众的源头是突出的。 在重新连接磁场的过程中，磁力线从太阳冲向无穷大，然后等离子物质沿着它们运动：
最新的
计算机模型可以高精度地描述在太阳上发生的过程-这使我们希望能够在3天之内，而不是在3天之内，获得更长的时间来准确预测太空天气。
光球是太阳的可见“表面”。 它的厚度约为300 km，并且在其中发生大部分可见光谱的辐射。 该层的密度为10
-8至10
-9 g \ cm
3 。 此处达到了太阳的最低温度（4300 K），但该区域的平均温度接近5777 K：
实际上，光球是对流区的延续，对这些现象和对流区中存在的结构（如上所述）可见（对我们而言）。
色球层位于光球和日冕之间，约有一万公里厚。 在这里，压力开始急剧下降，温度又开始上升：
由于该层中的压力非常低，因此其光度（尽管温度升高）比光球低了数百倍。 因此，它是由于月食而首次发现的（当来自光球的光不干扰该层的观测时）。 氦是在太阳的这一区域首次发现的。
色球层主要由针状物组成-椭圆形的物体，直径几千公里，深度约一千：
它们从光球上升，将物质转移到太阳的上层。 色球层的另一个成分是原纤维。 它们是被磁场带走的垂直物质循环（类似于突起）。
冠 -从太阳的可见半径开始，延伸到其直径的10-20。 它由非常稀疏且分布不均的物质组成，温度超过一百万开尔文。
根据
最新数据 ，电晕温度如此之高的原因是色球状针状体，使它充满了高能粒子。 日冕的结构在很大程度上取决于太阳活动的周期：在最大值时，它呈球形，在最小值时，它在赤道方向上伸长：
太阳风是高度稀有的太阳物质流，温度接近日冕，以很高的速度移动（在地球轨道上-速度为300-400 km \ s）：
这种物质会被太阳的磁场加速（这使赤道和两极之间的速度差异如此之大）。 它在地球轨道上产生的压力为1-6 nPa（取决于11年周期的周期和日冕排放的存在）。 由于太阳风的作用，太阳损失约10
-14 M
C （比辐射损失少几个数量级）。
附言 本文的第二部分是有关太空天气，探索太阳的航天器以及监视其状态的服务。