太陽風暴可能重創地球經濟

2020-12-05 中國科學技術館
 

可能由太陽日冕物質拋射所引發的極光。

人類已經開始共同努力應對氣候變化等全球威脅,但卻少有應對災難性太陽風暴方面的舉措。太陽風暴是指太陽的劇烈爆發活動，爆發所噴射的物質和能量會對地球磁場造成破壞。在最近的一篇預印本（preprint,是指科研工作者的研究成果尚未在正式出版物上發表，出於和同行交流目的自願在學術會議上或通過網際網路發布的科研論文或報告)論文中，兩名哈佛大學的科學家預計，在未來150年的時間裡，這類事件造成的經濟損失將會增加，可能相當於目前美國國內生產總值，即大約20萬億美元。

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太陽風暴在歷史上早有先例。1859年，地球就遭到一次名為「卡靈頓事件」（Carrington Event）的太陽風暴的正面襲擊，事件始於太陽耀斑爆發，拋射出含有大量磁化的高能粒子，產生了有史以來最強烈的磁暴。大氣中出現了耀眼的極光，電報系統失靈，一些電報員甚至直接遭到電擊。相比之下，如果今天發生卡靈頓級別的太陽風暴，會造成更大的傷害，因為當今社會更加離不開電網、通訊衛星和全球定位系統（GPS）。  

為了量化太陽風暴的潛在威脅，哈佛－史密森尼天體物理學中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的天體物理學家亞伯拉罕·勒布（Abraham Loeb）和馬納斯維·林加姆（Manasvi Lingam）開發了一種數學模型，這個模型表明，在科技日益進步的今天，人類社會面對太陽風暴會更加脆弱。 

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依照這種模式（在提交給全球最大的預印本系統arXiv.org的論文中有相應描述），未來50年裡，太陽風暴可能造成的損失，主要與風暴越來越大的爆發機率有關。而在50年後，我們的脆弱程度，會因為科技的進步而呈指數式升高，直到科技發展速度趨於平穩。

而一些科學家則質疑該模型的預測。劍橋大學風險研究中心的助理研究員愛德華·奧頓（Edward Oughton）說:「對我們而言，評估當前經濟影響都是一種挑戰，更不用說一個多世紀之後的經濟影響了。」然而，他提醒說，對未來的不確定不應阻礙我們開展實際的應對工作，比如我們可以讓電網變得更具「韌性」，並努力改善預警系統。

勒布和林加姆設想了一個更瘋狂的策略：在地球和太陽間建造一個價值1000億美元的磁偏導保護盾。不過，科羅拉多大學博爾德分校大氣與空間物理實驗室主任丹尼爾·貝克（Daniel Baker）認為，鑑於太陽粒子會從四面八方到達地球，上述想法看起來「相當荒謬」。

美國諮詢公司Abt Associates的高級分析師斯泰西·沃曼（Stacey Worman）認為，更好地理解「太空天氣」，即地球外部空間環境，包括太陽輻射和粒子的變化，可能有助於我們找到應對太陽風暴的最佳策略。「這是一個富有挑戰性但十分重要的問題，」沃曼說，「我們需要更多地關注太陽風暴」 。

撰文：許傑仁（Jeremy Hsu）   

翻譯：林清

文章來源：環球科學

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