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太阳风暴袭击地球 地球人三百年科技将被吞噬

2020-07-10 科学探索 太阳风暴袭击地球 地球人三百年科技将被吞噬

  奇闻网(qiwen.tv)小编为您整理:太阳风暴袭击地球 地球人三百年科技将被吞噬

  众所周知,肆虐的风暴能严重毁坏、侵没城市和破坏基础设施。但是,和狂风暴雨比起来还有一种更为可怕的”天气”:空间天气。如果一场巨大的太阳风暴袭击我们,我们的科技将被消灭。整个地球会陷入一片黑暗。

  “在比以往任何时候都更依赖技术的当代,我们更容易受到空间天气的伤害,”托马斯·伯杰如是说,他是美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的空间天气预报中心的主任。他告诉Gizmodo的记者,“如果我们受到这种极端事件的影响,那将会很难恢复。”

  “太阳风暴”被用来形容太阳向我们抛掷出一堆东西,包括X射线,带电粒子,和磁化等离子体等。虽然从19世纪中叶以后,还未出现大规模的太阳风暴袭击地球,但是空间天气科学家非常担心的下一场可能的太阳风暴的来袭。

 

  太阳和太阳风层探测器(SOHO)拍摄的史诗级太阳耀斑

  太阳耀斑

  太阳风暴通常始于太阳耀斑-发生在太阳表面的巨大爆炸,会将发送能量和粒子流甩进太空。太阳表面持续产生的小型C级耀斑对地球几乎没有影响,而中等规模的M级大耀斑可产生轻微的无线电干扰,至于 X级耀斑-极大耀斑,是太阳耀斑中最大的爆炸,会释放出多达十亿氢弹当量的能量来自qiwen.tv。这种耀斑喷发很少发生,但是它们出现的时候,简直是史诗般的景象。(编者注,下同:太阳耀斑由弱到强通常可分成A、B、C、M、X五个级别,每个级别又可划分10个等级。)

   

  X级耀斑,美国航天局拍摄于2012年3月6日

  现代仪器监测到的最强的太阳风暴之一发生在2003年太阳活动高峰。那场太阳风暴的等级超过了当时卫星传感器的监测最大值,太阳风暴级别达到了X-28级,峰值可以冲到X-45级(X-28比X-1强烈的多,相比M-1级耀斑,更是剧烈10倍以上)。以下是那场太阳风暴的样子:

  尽管一个多世纪以来对耀斑的观测从未停止,但是科学家们仍然不能完全确定是什么原因导致的太阳爆发。我们知道,太阳耀斑与太阳强磁场有密不可分的关系,太阳风暴随每11年左右的太阳活动周期重复出现。

  美国航空航天局戈达德航天中心的空间天气科学家乔GURMAN解释说:“太阳风暴起源于从太阳表面喷发的磁性物质”,“我们把这些活跃的地区叫做太阳黑子。当它们规模扩大颜色加深,表明磁场正在迅速变化。磁场急剧变化似乎是造成太阳活动的原因。”

  一个中型到大型的太阳耀斑向地球会发射出高能量辐射的辐射的X射线和紫外线。这种类型的强辐射能量足以将电子从原子中剥离。这正是在我们的电离层上部发生的反应。事实上,天空时时刻刻受到强电磁脉冲的打击。但据伯杰讲,即使是最强的耀斑也不会对人类造成很大的影响。“电磁脉冲对电离层造成扰动,使其膨胀的更厉害了,”伯杰说,“但太阳耀斑实际上没有对我们的科技造成伤害。”

  唯一的例外是收音机。地球和轨道卫星之间的无线电信号会被充满电子的大气层阻挡干扰。

  “无线电通信有时会受到影响,”伯杰说。“超视距无线电通讯变得更加困难。当飞机飞越两极时,他们与控制中心通信的唯一方式就是高频无线电波在地面上反射。但是,这个艰难的过程最多只会持续十来分钟”。

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  太阳耀斑

  我们没有预测太阳耀斑的好方法,而且相对于NOAA提供给美国航空公司的预警通知的速度,它们撞击地球的速度太快。(大约只需要8分钟的阳光便能抵达地球)。

  “当我们监测到太阳耀斑爆发,我们能做的唯一一件事就是发出警报,”伯杰说。“航空公司很关心耀斑在高频通信方面的影响,如果发生耀斑大爆发,他们会考虑航班停飞。”

  即使你不是一家航空公司的运营者,你也很可能会放弃这一轮航班。但是,不要忘记查看美国航空航天局的太阳和太阳风层探测器传来的惊人图片来自qiwen.tv。

   

  带电粒子冲击地球大气层造成的北极光。图片来源:亚当·伍德沃思

  带电粒子

  太阳耀斑冲击天空几分钟到几小时后,带电粒子流-电子和质子-到达地球。它们开始轰击磁层,那是地球周围由磁场产生的保护层。“我们有时会监测到辐射级别上升,这可以表明粒子在撞击地球轨道,”伯杰说。

  偶尔,一场强烈的脉冲带电粒子流会轰击轨道卫星,造成器件损坏。粒子辐射对在空间站中的宇航员也会造成巨大的健康损害。

  “我们比较担存在于国际空间站的高能粒子,”GURMAN说。“如果我们展开太空竞赛的话,这将成为一个相当重要的关注点。”

  总的来说,太阳粒子辐射效应在磁层和大气层进行了缓冲,我们无需操心。但是接下来发生的事情,值得在地面上生存的你我提高警惕。