(纳闻记者李文瑞报导)
太阳发生了什么事。 7 月 11 日,目前出现太阳黑子的太阳大气区域之一引起了天文台的注意,当时紫外线和 X 射线的亮度突然增加。 接下来要注意的是太平洋两岸的业余无线电社区,当时他们的通信短暂中断。
太阳耀斑——电磁辐射和高能粒子的发射位于太阳大气的一个小区域——刚刚发生。 这是一个磁场特别强和复杂的区域。
太阳耀斑通常先于更强大的事件。 产生耀斑的同一个磁场在太阳表面下方扭曲,将大量的太阳等离子体拖出太阳,并像大炮一样将其高速抛入太空。 这被称为日冕物质抛射。
与耀斑的辐射不同,耀斑的辐射在大约八分钟内以光速到达地球,日冕物质抛射由移动更慢的带电粒子组成。 它们可能需要几个小时到几天才能到达地球轨道。
在过去的一周里,继续发生了几次中等强度的耀斑。 7 月 15 日,其中一个伴随着壮观的弹射。 然而,这一次,它正朝着地球前进,我们预计它会在 7 月 21 日袭击我们。
历史总是重演
这不是我们第一次遇到这种情况。 尽管这些现象的物理性质尚未完全了解,但我们确信它们本质上主要是磁性的。 而且它们的出现并非偶然:大约每 11 年,我们的太阳就会经历一次高磁活动时期,称为太阳最大值。
在这些最大值期间,这些事件的频率特别高。 而现在,我们正在进入当前周期的最大值,预计将在 2024 年达到峰值。
日冕物质抛射的程度通常伴随着引人注目的极光。 然而,最具全球性的影响发生在它与地球磁层相互作用时:一种包围地球的保护性气泡。 地球磁场的强度能够偏转太阳释放的带电粒子(太阳风)。 除其他外,磁层允许地球保留其大气层。
在与喷射物接触时,磁层被压缩。 地球磁场的快速变化会在任何有自由电荷的地方产生电流(例如在电离层,我们的大气层之一)。 然后,这会产生更复杂的磁场,这些磁场会增加地球自身的磁场。
这种磁场的混沌扰动被称为地磁风暴。 反过来,它会破坏无线电和卫星通信。 在最极端的情况下,它可能会导致停电。
停电和通讯中断?
目前,各种空间天气观测和预报服务(如NOAA、Space Weather或SOHO)已发布G1警报,对应轻微地磁风暴,电网可能出现轻微波动,对卫星运行影响不大。
我们不应该担心,不是吗?
事实是,情况可能并非如此。 1859 年 9 月,来自日冕物质抛射的地磁风暴导致欧洲和北美的电报网络出现故障。 它被称为卡灵顿事件,以观察到耀斑的天文学家理查德·卡灵顿(Richard Carrington)的名字命名。
电报电缆中感应的电流非常强,以至于在接收器中引起火灾。 一些电报员触电身亡。
当时我们因对电子系统的有限依赖而得救。 今天我们就不会这么幸运了:我们的高科技社会盲目相信我们的手机和电脑所依赖的通信网络的弹性。
迄今为止,各国应对此类威胁的努力都是胆怯的、不协调的和基于普遍性的。 我们现在的情况是明显的脆弱性之一。 虽然这些现象的频率预计在未来几年不会停止增加,但它似乎仍然是一个太陌生的问题。
现在的问题是,我们有时间在下一次卡灵顿活动之前改变主意吗?
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Gonzalo José Carracedo Carballal 在天体生物学中心进行研究,资金来自 INTA 博士前奖学金。
David Montes 获得了科学与研究部和马德里康普顿斯大学 (UCM) 的资助。
作者:Gonzalo José Carracedo Carballal,Estudiante de Doctorado en Astrofísica,Centro de Astrobilogía (INTA-CSIC) 和 David Montes,马德里康普顿斯大学教授
