一次世纪一次的太阳风暴可能会烧毁电网并使卫星失灵以下是科学家们担心这可能很快发生的原因

太阳风暴可能烧毁电网和使卫星失灵,科学家们担心其迅速发生的原因

  • 大多数太阳风暴都相当无害,但有时太阳可能会发出极为强大的风暴。
  • 这些风暴足够强大,足以引发大范围的停电并使卫星失效。
  • 科学家表示,未来几年我们更有可能受到一次超强风暴的袭击。

太阳一直在不断地发出太阳能,但有时情况会更严重。

在普通的日子里,它巨大的太阳能会被偏转而不会造成太大的损害。但有时太阳会发出一种风暴,它的威力如此之大,可以撕开地球的磁场。

如果这样的风暴明天袭击,它将引发技术混乱,可能“瘫痪经济并危及全球人民的安全和生计”,据美国宇航局(NASA)报道。

幸运的是,这些风暴非常罕见。但我们的太阳正在进入20年的活动高峰期,这意味着未来几年有更多的可能会有一次风暴来袭,专家告诉Insider。

而我们从未如此脆弱。

未来几年更有可能发生大风暴

三种不同的太阳事件都可能发射高速粒子,干扰地球的磁场:太阳耀斑、日冕洞或日冕物质抛射(CME)-太阳上的巨大爆炸。

如果这些事件以足够的暴力撞击地球,它们可以撕开保护我们免受太空天气影响的电离层。这将为更多的带电粒子流进来敞开了大门。

“我们说的是一百年一遇的事件,”雷丁大学空间物理学教授马修·欧文斯告诉Insider。

这种强烈的地磁暴可能随时发生。但它在太阳活动的高峰期更有可能发生,这种高峰期大约每11年出现一次,太阳的磁场线会变得更加纠结和扭曲。

这种紧张局势增加了太阳产生更多太阳黑子、更多CME、更多太阳耀斑和更多日冕洞的机会。所有这些都为一次世纪一遇的事件提供了更多机会。

太阳旋转时出现的日冕洞。这些洞口可能喷出极快的太阳风,而且很可能会到达地球。
NASA/太阳动力学观测卫星

伦敦大学学院的空间和气候物理学副教授丹尼尔·弗什兰告诉Insider:“更强大的事件并不是每个周期都会发生。”

“但在像即将到来的强周期的最大值期间,我们更有可能遭受那些会在地球上导致停电的事件。”他说。

我们从未如此易受强风暴的影响

有记录以来最强大的地磁暴可以追溯到互联网和如今的大规模卫星网络之前。我们所依赖的基础设施越多,我们就越容易受到其故障的影响。

1859年的卡林顿事件被广泛认为是有记录以来最强大的太阳风暴。但由于几乎没有基础设施受损,它造成的破坏相对较小。

不过,它还是很戏剧性:电报操作员从他们的设备上电击,并且火灾在电报站点爆发,因为由风暴产生的电流通过电线传导。

这样一个巨大的太阳耀斑预示着1989年的太阳风暴。
太阳和日冕观测卫星/NASA通过Getty Images

另一次值得注意的风暴发生在1989年。尽管这次风暴威力较小,但它造成了更大的破坏-那时我们已经开始更多地依赖电网和全球通信。

电力的瞬间激增导致魁北克普遍停电,持续了12个小时,并使短波无线电瘫痪。加拿大人担心苏联正在向俄罗斯发射无线电信号干扰,这种误解在冷战时期可能非常危险。

幸运的是,这些事件没有进一步升级。但这可能意味着我们已经被安全感蒙蔽了。自90年代以来,我们对通信、卫星、电网和其他关键基础设施的依赖程度呈指数级增长。

如果今天发生这样的风暴,全世界可能会看到大范围停电、卫星坠落轨道和重要的通信网络中断,根据NASA的说法。

为什么科学家对下一次太阳活动高峰感到担忧

太阳的活动目前正在增长,科学家对正在进行的太阳周期特别担心。

预计这个周期将相对温和,但它已经比前一个周期更活跃。这意味着太阳可能比过去二十年更活跃。

太空教授Verscharen说,另一个因素是太阳的磁场也指向南方。这意味着太阳发射的带电粒子更有可能带有与地球磁场相反的磁性电荷。

这可能会给粒子更多突破地球防御的机会。

照片蒙太奇显示了四年前的太阳与现在的太阳。
NOAA/Insider

虽然有可能在这个太阳周期中跳过一次百年风暴,但这并不意味着我们会免受伤害。

“每个太阳周期,我们对技术的依赖越来越多。20年前,一个平均周期在太空天气影响方面的影响要比现在小得多,”另一位教授Owens说。

两位专家都表示,风暴不一定要达到Carrington级别的事件,就能产生广泛的后果。

当前的太阳周期已经造成了混乱。强大的太阳耀斑引起的无线电中断会对飞越极地的长途航班造成干扰。

埃隆·马斯克的SpaceX公司也因为太阳风暴导致大气膨胀,增加了卫星的阻力,使得这些卫星在使用之前就烧毁了。

Verscharen说,所有这些影响都可能产生“重大的财务影响”。

科学家们正在与时间赛跑

预计当前周期将在2025年达到高峰。但到那时,我们并不会摆脱风险,因为在太阳从高峰下降时,地磁风暴更有可能发生,Verscharen说。

在那之前,像美国、加拿大、瑞典和英国这样纬度较高的国家应特别谨慎,纬度越高的国家对太阳天气更加脆弱,Verscharen说。

然而,有办法减轻风暴的最严重影响。在有足够的预警时间下,运营商可以采取措施保护基础设施免受太阳风暴的最严重影响。他们可以有选择性地关闭电网、改变飞机航线或移动卫星等。

Verscharen和Owens等科学家现在正在竞相研究是什么使太阳事件变得更强大,以便改进我们的预警系统。

欧洲空间局也计划发射Vigil卫星,该卫星将在太阳背后观测,提前几天发现可能危险的太阳黑子和日冕洞。

Verscharen说:“通过更好的预测、对空间天气的更好理解以及特别是不断壮大的私营部门的更多关注,这些事情应该是可以避免的。”