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太陽風暴的來臨

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有時太陽黑子用肉眼即可觀察到。(維基百科)

太陽風暴的來臨

兩人回到客廳時,孩子們已經圍坐在張寧周圍,嘰嘰喳喳地在談論著什麼,張寧一見古明眼睛一亮:「古明,麻煩你去車裡把我的iPad拿來,他們正在問我太陽風暴的事。前不久我做過一次講座,就是談未來天體的變化對人類的影響。今天就給這幾個孩子再講講,難得遇到這麼勤奮好學的孩子。」

等張寧打開文件,出現的是帶各種圖表的幻燈展示片。

「就像我們剛才談到的,太陽黑子是太陽磁場變化引起的。當磁場產生的磁壓達到一定程度,就會使磁力線穿越太陽表面區域的對流減少,使那的溫度比周圍低一兩千度,這部分看起來顏色較暗,所以稱為太陽黑子。太陽黑子越多,說明太陽表面的活動就越強烈。現在人類觀察到太陽活動強度大約有11年的周期性。

太陽黑子爆發會產生巨大的日冕,將數十億噸重的帶電氣體,以每秒鐘超過2000公里的速度噴發出來。太陽系的九大行星,都是處在太陽的大氣層中,只要太陽往外噴發日冕物質,這些行星都有機會被衝擊到,特別是方向剛好對準地球時,這些高能帶電粒子就會與保護地球的磁層(磁氣圈)發生強烈作用,引起地球磁場產生偏折,在南北極產生極光;還容易對包含電力、通訊、航空、衛星等多方面的設施造成破壞性的衝擊。


2010年10月在不同黑子上方的看見的日冕構造。(維基百科)

早在1859年11月,天文學家蓋林頓(Richard Carrington)與哈德森(Richard Hodgson)第一次觀測到了太陽耀斑(solar flare)的產生,18小時之後地球便發生相當大的磁暴現象,也就是歷史上著名的太空天氣事件。

在太陽風的高能粒子影響下,引發電報的傳輸電纜起火,並造成強烈的北極光,人們甚至可以在紅色和綠色的極光下讀報紙。由於當時電子設備尚不普及,因此影響不大。1972年8月4日又爆發了一次太陽耀斑,使美國伊利諾斯州長途電話癱瘓。1989年3月13日的類似太陽耀斑,引起的磁暴使得加拿大魁北克水電站的電力傳輸中斷,並使該省600萬人被迫在黑暗中度過了九個小時;極光誘導的電流脈衝甚至融化了美國新澤西州的變壓器。
如果1859年的太陽風暴發生在今天,會干擾通信衛星,破壞手機服務,誘發長電纜和電力變壓器放電,還可能導致電力等基礎設施癱瘓損害,甚至可能需要四至十年時間才能完全修復。」


在1991年5月觀察到的極光。(維基百科)

「啊?四到十年才會恢復?太慘了吧?」劉華禁不住喊了一聲。

「不過未來局勢並不像媒體擔心的那麼嚴重。」張寧停了停,繼續說:「2009年5月29日,美國國家海洋暨大氣管理局(NOAA)在美國太空總署(NASA)的贊助下發布了一個預測:下一個太陽活動周期(第24個太陽周期)將在2013年5月底達到頂峰,不過屆時出現的太陽黑子數目將低於近年來的平均值。科學家預測會出現90個太陽黑子,這是自1928年以來最低的一次。

美國國家統計局(NSA)的科學家比爾.李文斯頓(Bill Livingston)和馬特.潘(Matt Penn)發現,在過去17年裡,太陽黑子的磁場呈現下降的趨勢。由圖中可以估計出,太陽黑子的磁場平均每年降低55高斯左右,這似乎與古瑪雅預言中,太陽將在2012年冬至以後消失有點類似。」

「張阿姨,您是說未來太陽黑子數變小,那報紙上預測的那些太陽風暴引起的災難就是不可能的囉?媒體是在故意炒作吧?」劉華急切地問到。

「這倒不一定。因為哪怕太陽黑子數目降低了,但是假如爆發物質是朝地球吹過來的,那還是會給地球帶來巨大災難。美國國家科學院2009年1月出版的報告就以戲劇性的預言方式警告,未來的一次強烈太陽風暴,有可能會使美國東部一半地區陷入大規模停電危機之中。接下來將連續引發一連串飲用水缺乏、鐵路運輸停止、日常生活用品耗竭、醫院衛生保健和醫療搶救無法進行等問題,同時其他高緯度國家如北歐瑞典、挪威、丹麥、冰島等國,以及中國和日本也都可能出現同樣的災難。

遺憾的是,人類只有依靠地球磁層來抵禦太陽風暴,人能做的防範措施就是及時關閉衛星或其他科技設施。越是高精密的科技產品,越容易受影響,人造衛星是最容易被太陽風暴毀掉的,單就地球上空的900多顆在軌衛星的潛在損失而言,就可能達300至700億美元。」
 

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