太陽風暴襲擊地球
2022年3月30日,全球多個天文臺都記錄到了一次超強的太陽耀斑。受耀斑產(chǎn)生的太陽風暴影響,東南亞和澳大利亞地區(qū)30兆赫茲以下的無線電通信完全失效。2022年4月20日,美國太陽動力學觀測站于太平洋時間晚上8時57分觀測到了一次太陽耀斑,亞洲一些地區(qū)的無線電通信失效。
1859年9月1日早晨,英國天文愛好者卡林頓登上了位于倫敦郊外莊園里的私人天文臺。隨著天文臺漸漸張開穹頂,湛藍的天空顯露出來,他將黃銅望遠鏡對準初升的太陽,開始照例觀測自己追蹤已久的不規(guī)則太陽黑子。突然,他發(fā)現(xiàn)太陽黑子中爆發(fā)出兩道亮度空前的白色耀斑。5分鐘后,耀斑消失。
卡林頓沒有想到的是,就在他觀測到太陽耀斑的18小時后,強烈的太陽風暴引發(fā)了有記錄以來最強大的地磁風暴。太陽向地球噴出帶電氣體和亞原子粒子,引起地球電離層擾動。有報道稱,當天夜間一些電報機突然爆發(fā)火花,點燃了報紙。美國匹茲堡一名電報經(jīng)理匯報說,流經(jīng)電報機的電流異常強大,電報機的鉑觸點幾近熔化。據(jù)估算,這次太陽耀斑爆發(fā)釋放了約100億顆廣島原子彈爆炸的能量。如果人類宇航員于1859年耀斑發(fā)生當天在月球表面活動,就會直接被太陽釋放的高能粒子流殺死。
太陽耀斑活動
當電報局再次運營后,全世界各地的人們通過電報向報社描述前一天晚上目睹的“天空燈光秀”,也就是極光。這是強烈太陽風暴造成的又一結果。原本只有在高緯度地區(qū)才有幸得見的極光,當時遍布全世界的夜空,從歐洲中部到大洋洲,各地的報紙都報道了黑夜被極光照亮的景象,赤道地區(qū)也不例外。美國南卡羅來納州的一名婦女描述說:“當時東方天空如血,太陽才剛從海面升起就照亮了整個天空。”極光的亮度之高,讓一些在半夜醒來的礦工誤以為天亮了。根據(jù)一些文獻記載,當時極光的亮度足以讓人在夜間進行戶外閱讀。
后來,人們用最初發(fā)現(xiàn)太陽耀斑活動的卡林頓命名這次強烈太陽風暴,即“卡林頓事件”。
太陽耀斑活動所產(chǎn)生的太陽風暴讓地球出現(xiàn)劇烈的極光活動
太陽不斷朝周圍釋放被稱為“太陽風”的高能粒子流,幸好地磁場會屏蔽太陽風,才沒有導致嚴重的后果。然而,每隔約1個世紀,太陽風就會升級為太陽風暴。
太陽風暴產(chǎn)生的大量高能粒子隨日珥噴射沖向四面八方。如果這些高能粒子流經(jīng)過地球,便會引發(fā)地磁風暴,從而引發(fā)強烈的極光,并干擾通信。
按照抵達地球的先后順序,太陽風暴對地球發(fā)起的攻擊主要有三輪。
太陽風暴發(fā)生的8分鐘后,以光速運動的強電磁波到達地球。首當其沖的是通信衛(wèi)星。受強電輻射影響,通信衛(wèi)星會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定、中斷等問題,使用衛(wèi)星轉播的電視信號會極為不穩(wěn)定。
電磁波轟擊完成后,高能粒子流(其中絕大部分為質子,夾雜少量氦核和微量的重離子)緊隨其后抵達地球。1989年1月19日,美國亞特蘭蒂斯號航天飛機上的宇航員在執(zhí)行任務期間,報告自己看到了閃光,這正是太陽風暴產(chǎn)生的高能粒子轟擊宇航員的視網(wǎng)膜所導致的。
在耀斑發(fā)生的幾天后,上百億噸時速高達數(shù)百乃至數(shù)千千米的帶電粒子流沖向行星際空間,形成激波陣面。當激波陣面來到地球時,會引起強烈的地磁暴、電離層暴和高層大氣擾動,高層大氣密度也會相應升高,增加衛(wèi)星等航天器的運行阻力。
一項評估表明,導致卡林頓事件規(guī)模的太陽風暴如果發(fā)生在21世紀,將造成折合7萬億~15萬億元人民幣的經(jīng)濟損失,其中主要包括電網(wǎng)、衛(wèi)星通信等損失。這真可謂是太陽打個“噴嚏”,人類都受不了。