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随着科技的进步,以前很多神奇现象,都可以用科学来解释,例如本文要讲的“太阳风暴”。
据相关科学数据分析,太阳每隔11年,表面能量就会进入活跃期,早在2022年,科学家便已发现太阳耀斑的出现频率明显提高,并且大量科学家预测,太阳将在2023年进入能量巅峰期,所释放的能量高达6*1025焦耳,如果全都作用在地球上,恐怕地球会被瞬间崩裂成碎片。
2023年已然过半,如果科学预测没错,下半年地球将遭受强烈的太阳风暴,人类能幸免于难吗?我们要不要做什么防御准备工作?
所谓太阳风暴,泛指因太阳剧烈活动(日珥爆发、耀斑和日冕物质抛射),产生的一系列强烈扰动,这股能量通过增强的电磁辐射、高能带电粒子流和等离子体云三种形式释放,当抵达近地空间时,地球也会受到巨大影响。
举个通俗易懂的例子,将太阳比作海水,状态平稳时,海面很安静,进入活跃期后,海水汹涌澎湃,当翻滚的海浪剧烈拍打岸边时,一些海水被溅到了内陆,而太阳风暴和溅到岸上的海水差不多。
根据多年对太阳的观测研究,科学家发现太阳风暴具备周期性、突发性和地域性三大特点。
一般太阳活动周期以11年为间隔,在太阳高年时,活动比较剧烈,自然太阳风暴发生的频率和散发的能量也要更高一些。
虽然大概能推测太阳活动周期,但具体什么时候爆发太阳活动,暂时还没有办法知道,就好像目前还是没办法预测地震一样,所以太阳风暴具备很强的突发性。
此外,地球并不是每一个角落都会受到太阳风暴的严重影响,具体受创区域往往和太阳直射区域紧密相关。
1859年9月1日,太阳北侧区域黑子群突然大爆发,地球观测站接收到了强烈的地磁扰动数据,后来经过对高能粒子数量、极光范围、地磁扰动和造成的危害多方面数据进行分析,科学家推测,这是人类历史上遭遇的最强太阳风暴,此次事件被称为“卡林顿事件”。
当太阳高能带电粒子抵达近地空间后,首当其冲的便是近地轨道卫星,强大的粒子能量能轻松穿透卫星外壳保护层,短时间内迅速增加有效载荷,从而导致卫星系统出现故障,如果太阳风暴强烈,卫星电子元器件也会受到影响,甚至出现损坏,当然,空间站也是同理。
此外,如果触发地磁暴,近地轨道卫星可能因为高层大气密度的增加而被迫改变数据,例如卫星的轨道高度和运行状态。
这不是空穴来风,而是有线年,巴士底太阳风暴导致一颗卫星被破坏以及多颗卫星发生故障。
太阳风暴的能量还会扰动无线电通信,例如传输信号衰弱或直接被迫中断,同样还是以2000年巴士底太阳风暴为例,当时我国多地通信系统遭受长时间严重干扰。
如果太阳风暴规模过大,日冕物质抛射甚至会冲击海底电缆,导致全球数周到数月都无法上网。
此外,地磁感应电流会破坏电网变压器,导致各地电网出现故障,人类将陷入短暂停电状态,1989年,加拿大魁北克地区因受到太阳风暴袭击,停电时长高达9小时。
当然,除了对通讯等一系列设备有较大影响外,太阳风暴在吹到地球后也会产生难得的美景,例如极光。
这是因为大量带电粒子在日冕物质的抛射释放下,和地球南北极磁场相撞,进入大气层后,和大气中的气体产生反应,从而形成了极光,例如2023年7月13日,美国多个纬度较低的州都出现了美丽的极光。
上文说过,太阳风暴具有很强的突发性,人类还没法预测,但是从太阳风暴产生,到进入地球还有一些时间。
其中地磁辐射以光速抵达地球,需要约8分钟,高能带电粒子需要几十分钟,日冕物质抛射的快速等离子体云需要1~4天才能抵达地球。
除了地磁辐射之外,其余带电粒子和快速等离子体云都能让人类有所准备,话虽如此,但其实人类不用担心,因为地球有磁场保护。
地球磁层能有效隔离带电粒子,等于是地球的保护罩,为什么地球磁场能抵抗太阳风暴,这是因为太阳风暴中的绝大多数粒子是带有电荷的,如果这些电荷是中性的,地球磁层也没办法。
举个类似的例子,虽然不一定对,但道理都差不多,将地球比作一艘在水中航行的船只,在航行时,船体周围会产生向外扩散的水波,当你在船只周围扔一块石头,石头的波纹在触及到船只的波纹时,二者的能量会相互抵消。
如果地球没有磁层保护,地球上的生物将暴露在危险的太空环境下,到时候将迎来物种大灭绝,所以地球磁场的重要性不言而喻。
所以在地球磁场和大气层的保护下,太阳风暴的三轮伤害冲击,并不会对人类或其他生物造成多大的实质性伤害。
如果非要说什么影响,那就是社会发展高度依赖电力、通讯和网络,一旦卫星、通信系统、电力系统遭到太阳风暴的影响,人类社会也会受到波及,例如停电、断网、手机没信号等,但这些都可以在短期内恢复,所以大家不用担心2023年太阳风暴的袭击。
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