太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊地球

2022年3月30日，全球多個(gè)天文臺(tái)都記錄到了一次超強(qiáng)的太陽(yáng)耀斑。受耀斑產(chǎn)生的太陽(yáng)風(fēng)暴影響，東南亞和澳大利亞地區(qū)30兆赫茲以下的無(wú)線電通信完全失效。2022年4月20日，美國(guó)太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)站于太平洋時(shí)間晚上8時(shí)57分觀測(cè)到了一次太陽(yáng)耀斑，亞洲一些地區(qū)的無(wú)線電通信失效。

1859年9月1日早晨，英國(guó)天文愛(ài)好者卡林頓登上了位于倫敦郊外莊園里的私人天文臺(tái)。隨著天文臺(tái)漸漸張開(kāi)穹頂，湛藍(lán)的天空顯露出來(lái)，他將黃銅望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)初升的太陽(yáng)，開(kāi)始照例觀測(cè)自己追蹤已久的不規(guī)則太陽(yáng)黑子。突然，他發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)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(méi)有想到的是，就在他觀測(cè)到太陽(yáng)耀斑的18小時(shí)后，強(qiáng)烈的太陽(yáng)風(fēng)暴引發(fā)了有記錄以來(lái)最強(qiáng)大的地磁風(fēng)暴。太陽(yáng)向地球噴出帶電氣體和亞原子粒子，引起地球電離層擾動(dòng)。有報(bào)道稱(chēng)，當(dāng)天夜間一些電報(bào)機(jī)突然爆發(fā)火花，點(diǎn)燃了報(bào)紙。美國(guó)匹茲堡一名電報(bào)經(jīng)理匯報(bào)說(shuō)，流經(jīng)電報(bào)機(jī)的電流異常強(qiáng)大，電報(bào)機(jī)的鉑觸點(diǎn)幾近熔化。據(jù)估算，這次太陽(yáng)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(lèi)宇航員于1859年耀斑發(fā)生當(dāng)天在月球表面活動(dòng)，就會(huì)直接被太陽(yáng)釋放的高能粒子流殺死。

太陽(yáng)耀斑活動(dòng)

當(dāng)電報(bào)局再次運(yùn)營(yíng)后，全世界各地的人們通過(guò)電報(bào)向報(bào)社描述前一天晚上目睹的“天空燈光秀”，也就是極光。這是強(qiáng)烈太陽(yáng)風(fēng)暴造成的又一結(jié)果。原本只有在高緯度地區(qū)才有幸得見(jiàn)的極光，當(dāng)時(shí)遍布全世界的夜空，從歐洲中部到大洋洲，各地的報(bào)紙都報(bào)道了黑夜被極光照亮的景象，赤道地區(qū)也不例外。美國(guó)南卡羅來(lái)納州的一名婦女描述說(shuō)：“當(dāng)時(shí)東方天空如血，太陽(yáng)才剛從海面升起就照亮了整個(gè)天空?！睒O光的亮度之高，讓一些在半夜醒來(lái)的礦工誤以為天亮了。根據(jù)一些文獻(xiàn)記載，當(dāng)時(shí)極光的亮度足以讓人在夜間進(jìn)行戶(hù)外閱讀。

后來(lái)，人們用最初發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)耀斑活動(dòng)的卡林頓命名這次強(qiáng)烈太陽(yáng)風(fēng)暴，即“卡林頓事件”。

太陽(yáng)耀斑活動(dòng)所產(chǎn)生的太陽(yáng)風(fēng)暴讓地球出現(xiàn)劇烈的極光活動(dòng)

太陽(yáng)不斷朝周?chē)尫疟环Q(chēng)為“太陽(yáng)風(fēng)”的高能粒子流，幸好地磁場(chǎng)會(huì)屏蔽太陽(yáng)風(fēng)，才沒(méi)有導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。然而，每隔約1個(gè)世紀(jì)，太陽(yáng)風(fēng)就會(huì)升級(jí)為太陽(yáng)風(fēng)暴。

太陽(yáng)風(fēng)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(guò)地球，便會(huì)引發(fā)地磁風(fēng)暴，從而引發(fā)強(qiáng)烈的極光，并干擾通信。

按照抵達(dá)地球的先后順序，太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)地球發(fā)起的攻擊主要有三輪。

太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生的8分鐘后，以光速運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)電磁波到達(dá)地球。首當(dāng)其沖的是通信衛(wèi)星。受強(qiáng)電輻射影響，通信衛(wèi)星會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定、中斷等問(wèn)題，使用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的電視信號(hào)會(huì)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(zhì)子，夾雜少量氦核和微量的重離子）緊隨其后抵達(dá)地球。1989年1月19日，美國(guó)亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)上的宇航員在執(zhí)行任務(wù)期間，報(bào)告自己看到了閃光，這正是太陽(yáng)風(fēng)暴產(chǎn)生的高能粒子轟擊宇航員的視網(wǎng)膜所導(dǎo)致的。

在耀斑發(fā)生的幾天后，上百億噸時(shí)速高達(dá)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(dāng)激波陣面來(lái)到地球時(shí)，會(huì)引起強(qiáng)烈的地磁暴、電離層暴和高層大氣擾動(dòng)，高層大氣密度也會(huì)相應(yīng)升高，增加衛(wèi)星等航天器的運(yùn)行阻力。

一項(xiàng)評(píng)估表明，導(dǎo)致卡林頓事件規(guī)模的太陽(yáng)風(fēng)暴如果發(fā)生在21世紀(jì)，將造成折合7萬(wàn)億～15萬(wàn)億元人民幣的經(jīng)濟(jì)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(yáng)打個(gè)“噴嚏”，人類(lèi)都受不了。