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未来某一天,超级太阳风暴会再次袭击地球?

 圆二书斋 2019-06-02

新研究发现,2600年前曾有一场巨型太阳风暴袭击地球,强度是当今任何一场大规模太阳风暴的10倍。研究指出历史上地球曾多次遭受猛烈的太阳风暴袭击。由于人类社会对电的依赖很大,如果同等强度的风暴如今袭击地球,势必给人类社会造成浩劫。科学家称未来地球还会遭受大规模太阳风暴袭击,必须做好预防措施。

历史上地球曾多次遭受猛烈的太阳风暴袭击,如果同等强度的风暴袭击现在的地球,势必给人类社会带来劫难

太阳是地球生命之源,但同时也用高能粒子轰炸地球,也就是所谓的太阳质子事件。这些质子风暴能够危及太空和天空中的人员和电子设备的安全。根据科学家进行的一项新研究,2600年前一场巨型太阳风暴袭击地球,强度是现代史上任何一场大规模太阳风暴的10倍。如果同等强度的风暴袭击现在的地球,势必给人类社会造成浩劫。

地球磁气圈艺术概念图,橙线和蓝线分别对应地球磁场线的北极和南极

撞击地球磁气圈时,质子风暴会被地球磁场俘获。太阳风暴会导致地球磁气圈扰乱,也就是所谓的地磁暴。地磁暴能够给地球上的电网造成破坏性影响。1989年,一场大规模太阳风暴让整个加拿大魁北克省在数秒钟内陷入大断电,远至新泽西的变压器遭到破坏,从大西洋中部到太平洋西北部的美国电网几乎全部瘫痪。

科学家对太阳质子风暴的分析还不足一个世纪,因此尚无法对极端太阳风暴的频率或者强度做出准确估计。

艺术概念图,太阳风粒子与磁气圈交互

研究论文主执笔人、瑞典隆德大学环境物理学家莱姆德·穆斯切勒在接受《生活科学》杂志采访时表示:“我们的很多基础设施可能在太阳风暴袭击时遭受重创。此外,我们还频繁进行空中和太空旅行。这些活动面临更大的高能辐射暴露。”

根据伦敦劳埃德保险公司2013年进行的一项研究,1859年卡林顿事件释放的能量可能是1989年魁北克事件的10倍左右,是已知最猛烈的地磁暴。更为严重的是,自卡林顿事件后,全世界对电的依赖度不断提高,如果类似的猛烈地磁暴袭击地球,所导致的断电可能持续数周、数月,甚至数年。电力公司将忙得焦头烂额,替换受损的电网零部件。


科学家发现过去3000年地球曾遭受三次超级太阳风暴袭击,强度超过近期的任何太阳风暴

在格陵兰的冰层中,科学家发现了放射性原子。研究结果表明公元前660年地球曾遭受一次猛烈的质子风暴袭击。与它相比,卡林顿事件根本不值一提。此前进行的研究发现,极端质子风暴会在大气层中产生一系列放射性原子,包括铍-10、氯-36和碳-14。科学家能够在年轮和冰芯中探测到这些风暴的证据,进而对古代的太阳活动进行研究。

研究过程中,科学家对在格陵兰采集的两个冰芯样本进行了分析。分析结果表明2610年前,铍-10和氯-36的数量达到峰值。对年轮进行的分析表明,碳-14的数量在同一时期达到峰值。

2600年前一场巨型太阳风暴袭击地球,强度是现代史上任何一场大规模太阳风暴的10倍

此前的研究发现了另外两场类似的古代质子风暴,一场发生在公元993-994年,另一场发生在公元774-775年,后者是已知规摸最大的太阳爆发之一。穆斯切勒表示在所释放的高能质子数量方面,公元前660年和公元774-775年的剧烈太阳活动是现代史上最猛烈质子风暴(1956年)的10倍左右。公元993-994年质子风暴的强度是另外两场古代风暴的两三分之一。

穆斯切勒指出与卡林顿事件相比,这些古代质子风暴达到怎样的级别仍是一个未知数,因为卡林顿事件的质子数难以估计。“如果这些古代太阳爆发与地磁暴之间存在联系,我认为它们的破坏性将超过对卡林顿级事件的最坏估计。”


猛烈的太阳风暴将给电网造成重创

虽然需要更多研究,以揭示这些太阳爆发可能造成的破坏,但这项研究表明这些猛烈活动可能是太阳的一种“常态”。根据当前的研究,过去3000年地球遭受三次猛烈的太阳风暴。实际次数可能远不止此,只是尚未被我们发现。

穆斯切勒表示:“我们需要对环境档案中的这些事件进行系统性研究,以获取这些事件以及规模较小的太阳风暴的理想统计数据,同时了解潜在风险。即使规摸较小的古代太阳风暴,强度仍可能超过最近几十年观测到的任何风暴。寻找这些风暴留下的痕迹是一个不小挑战。”

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