美国多地红光漫天,似世界末日!竟是因太阳打了一个大“喷嚏”?( 二 )



地球也不止一次受到从太阳而来的耀斑“袭击”:2018年4月20日 , 一股猛烈的太阳风 , 让大气层突然喷出一股强有力的电磁和高能粒子 , 这些射线和粒子几天后飞入了地球大气层 , 并引发了强烈的地球磁暴 。 就在今年1月29日 , 太阳又爆发了一次M级耀斑 , 大多数人几乎没什么感觉 , 但埃隆·马斯克的Space X公司刚向太空发射的40颗星链卫星却瞬间被摧毁 , 数百亿美元的心血成了星际碎末 。

而距离此次耀斑爆发最近的一次X级耀斑的日期也相当近 , 是在2021年10月28日 。 天文学家称 , 在此之前的数十年里 , 太阳活动处于持续的低谷期 , 那次耀斑活动表明太阳完全走出了两个活动周期相接的低谷 。
3月31日观测到的X级耀斑 , 则意味着太阳活动正进一步变得活跃 , 随后几年中 , X级耀斑事件将可能会更频繁地进入我们的视野 。 也就是说 , 未来一段时间 , 红绿极光闪耀夜空的奇景出现的频次将会进一步增多 。
历史上的“极光之最”也有人发出这样的疑问 , 如果太阳正好在和地球距离最近的时候打了个“喷嚏” , 是否会对地球有灾难般的影响?
历史上确实发生过这样的巧合 , 这就是著名的“卡林顿事件” 。
1859年 , 业余天文学家卡林顿正在观测天象时 , 突然发现太阳北侧出现了两道耀眼的光 , 持续了1分钟左右 。 几分钟之后 , 英国天文台就探测出地球磁场正在剧烈变化 。

大约18小时后 , 地磁强度已经远远超出当时能测量的极值 , 强烈的地磁风暴导致了电报系统几乎全部失灵 , 有的电报塔架还在闪着火花 , 不多久就燃起了大火 。

与此同时 , 天空中一道绚丽的极光从北极开始一路向南延伸 , 后来的记录数据表明 , 造成这一切的“罪魁祸首”就是一个巨大的太阳耀斑 。 耀斑爆发以后 , 最先到达地球的就是太阳磁辐射 , 其中所含的X射线和紫外线会直接导致大气中电子密度直线上升 , 同时无线电通讯就会出现大面积故障 。
不多久 , 一小撮带电粒子也开始瞄准地球磁层 , 人类发射的卫星很可能会遭到破坏 , 同时比较脆弱的电离层也会受到干扰 , 此时人类的无线电通讯系统将全面崩盘 。

10几个小时之后 , 带电粒子会全部“到场” , 地球上就会刮起一场极其猛烈的地磁风暴 , 带电粒子所到之处 , 所有的电子系统和电力设施都会受到毁灭性重创 , 这几乎意味着人类回瞬间回到原始时代 。
根据估算 , 如果“卡林顿事件”发生在当今社会 , 人类至少会有2万亿美元的经济损失 , 更可怕的是 , 整个人类社会将至少需要4至10年才完成初步恢复 。
人类该如何避免“天外灾难”?幸运的是 , “卡林顿”事件发生在300年前的过去 。 但另一个遗憾是 , 对于太阳耀斑引发的电磁活动 , 无论小到电磁干扰还是大到通讯系统崩盘 。 以目前人类科技水平来说 , 没有任何力量去抵御或避免 。 毕竟人类和地球在太阳这颗恒星面前 , 显得过于弱小 。

即使人类无法建筑起一个保护体系 , 但对于预测还是有一些办法 。 目前天文监测系统可以做到提前3天预警 , 也就是在太阳下一个“喷嚏”来临之前 , 我们有短暂的时间来做准备 。 比如关闭电子设备、切开电力系统的连接等 , 尽可能把损失和影响减到最小 。

当然 , 人类社会正在以前所未有的速度突飞猛进 , 相信不久的未来 , 科技水平将对耀斑活动带来的危害构建起更坚固的保护罩 。


参考文献
[1
杨秋菊、胡泽骏、韩德胜.基于行星际/太阳风和地磁条件的紫外极光卵边界建模和预测[J
.地球物理学报.201659(2):426-429.
[2
韩德胜、胡泽骏、陈相材;.基于北极黄河站观测的日侧极光研究新进展极地研究[J
.201830(3):235-240.
[3
仲云芳、王慧、郑志超.极光电激流的地方时和季节变化特性研究:CHAMP卫星观测[J
. 地球物理学报. 201929(2):356-360.
[4
丘琪、杨惠根、陆全明.日侧极光弧的发光强度与沉降电子能谱的相关关系[J
.地球物理学报. 201760(2):489-494.
作者:一念 校稿编辑:李子

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