面對太陽風的肆虐,地球應作何應對?太陽風帶給地球的不僅是美麗的極光,還有影響甚至威脅人們生活的關鍵因素。
太陽風到底是什麼?實際上,太陽無時無刻在不斷地以一束等離子體轟擊地球,這些等離子體就是太陽風。通常情況下,地球的磁遮蔽吸收了這些帶電粒子的衝擊,當它們湧向地球磁極時,就會產生令人驚歎的極光。但時不時地,太陽會發出一個強大到足以撞擊地球大氣層的巨大電子風暴,這些強大的風暴足以摧毀地球的衛星和電網,而這種爆發我們可能每25年就會遭遇一次。
太陽風暴對地球的影響2013年6月20日美國東部時間晚上11點15分,太陽耀斑爆發,隨後太陽物質噴發穿過太陽大氣層。這些嚴重的太空天氣事件壓縮了地球的磁遮蔽,太陽風暴釋放出足夠的能量使衛星失明,干擾無線電訊號,使整個城市陷入電力中斷。這是一次讓人難忘的災難,許多人以為如此規模的威脅它並不常見,但是根據一項最新研究,太陽風暴可能比之前認為的要普遍得多。
在這項新研究中,研究人員分析了一份1868年以來地球磁場變化的目錄,地磁活動出現最強峰值的年份與最嚴重的太陽風暴同時出現。他們發現,在過去的150年裡,有42年發生了嚴重的風暴,所謂嚴重風暴是指那些足夠破壞一些衛星和通訊系統的風暴,而最極端的風暴——造成重大破壞和電力中斷的超級風暴發生在其中的6年,差不多每25年發生一次。
“我們的研究表明,超級風暴發生的頻率比我們想象的要高,”英國南極調查局的太空氣象研究員理查德·霍恩在一份宣告中說。“不要被資料誤導。這種大風暴在任何時候都可能發生。我們只是不知道什麼時候,所以我們必須時刻做好防範。”
來自太陽的“攻擊”在這項新研究中,研究人員參考了世界上最古老的連續地磁指數,即aa指數。自1868年以來,該指數記錄了地球兩端的兩個研究站(一個在澳洲,另一個在英國)觀測到的地球磁場變化。每三個小時,每個研究站的地面感測器會記錄下當地磁場活動的變化,在綜合了每個觀測站的日平均資料後,科學家們得到了整個地球磁場活動的大致情況。
由於該研究只把研究重點放在了過去150年裡最極端的太陽活動,所以他們把注意力集中在每年記錄的5%的地磁峰值上。根據這些資料,科學家們列出了自1868年至今地磁活動最嚴重的10年。從最活躍到最不活躍的年份是1921年、1938年、2003年、1946年、1989年、1882年、1941年、1909年、1960年和1958年。不出所料,那些年的大部分時間都與強烈的地磁風暴有關。而最早的發現可能是在低緯度地區的極光以及電報通訊異常中斷的情況下發現的。隨著社會的進步,航空和廣播的廣泛使用,受到地磁風暴的影響範圍就越廣。
地磁風暴1921年5月,那個月來自世界各地的廣播和電報大範圍中斷,損失不可估量。其中北半球和南半球的極光在低緯度地區也能看到,一個觀測站聲稱探測到了來自薩摩亞島的南極光,該島位於地磁赤道以南13度。而更近一些的太陽風暴,如2003年萬聖節席捲地球的大規模耀斑,破壞了通訊衛星,導致其他航天器失控。1989年3月,一場巨大的太陽風暴使加拿大魁北克省陷入黑暗,數百萬人斷電12小時。
地球已經有近20年沒有遭受過太陽超級風暴的襲擊了,雖然2012年有一次巨大的、潛在的破壞性的太陽噴發從我們身邊經過,但那也僅僅是經過而已。但是我們不可否認,我們的世界變得更加網路化,更加依賴衛星,換句話說,下一次超級風暴對我們社會的確切影響尚不清楚,但是其後果可能無法想象。因此我們必須做好類似這樣的研究幫助科學家預測某一年一場強大的太空風暴襲擊地球的可能性,從而更好地做好準備。
目前我們知道的是,當太陽表面有大量的太陽黑子時,強烈的太陽噴發就會更頻繁地發生。太陽黑子的活動大約每11年達到一次高峰,這段時間被稱為太陽活動高峰期。上一次的太陽活動高峰發生在2014年,因此時間差不多還剩五六年,做好充分的準備迎接太陽風暴吧!