超強太陽風暴來臨時 地球上任何一個超級大國都承受不了

2021-01-21 中國科普博覽

「萬聖節事件」期間NASA的SOHO衛星在不同波段拍攝到的一次耀斑爆發現象。(圖片來源:NASA)

 

2003年10月18日至11月8日,太陽上的三個大黑子群總共產生了143次耀斑爆發和80次日冕物質拋射(CME)爆發。在這143次耀斑爆發中,11月4日爆發的X28級耀斑是有耀斑衛星觀測以來記錄到的最強耀斑。實際上,這個耀斑的巨大輻射超過了相關衛星上測量設備的量程,X28的級別並非來自準確的探測,而是根據探測曲線外推做出的推斷。


有研究者根據地球受該耀斑襲擊後的反應推測,該耀斑的實際級別可能高達X45。在80次CME爆發中,對地球影響最為嚴重的是10月28日和10月29日相繼爆發的兩次CME。這兩個CME每個的威力都十分強大,而他們在「相互配合」侵襲地球的過程中,第一個CME為第二個掃清了前進道路上的障礙,使得第二個CME能夠以更加劇烈的方式,影響地球附近的空間天氣狀況。




耀斑和CME所帶來的高能粒子,像是太空中看不見的「子彈」,威脅著航天員的生命安全和衛星器件的正常工作。在航天領域,在類似「卡靈頓事件」的情況下,為了防止在國際空間站上工作的太空人遭受高能粒子帶來的過量輻射,地面控制人員命令太空人們進入防護能力更強的艙段避險,並關閉了國際空間站上的一些設施。


MeV能級以上的高能粒子能夠擊穿衛星的外殼,使衛星電子器件中的信號狀態發生變化,引發衛星工作的異常。在磁層亞暴期間,中等能量的電子還可能使衛星表面出現充電現象,進而引發阻礙衛星正常工作的信號噪聲,甚至可能通過放電在對衛星期間造成物理損壞。


ACE衛星是部署在太陽和地球連線上一個固定位置的空間天氣探測任務,它就像一位警覺的「哨兵」,為人類源源傳來太陽風暴即將吹拂地球警報。但在本次事件中,這位「哨兵」卻在高能粒子的侵襲下不幸"受傷"了。ACE衛星的SWEPAM儀器在此次爆發期間,由於耀斑高能粒子對觀測數據的汙染而無法正常產生太陽風等離子體觀測數據。


此外,日本的地球觀測衛星ADEOS-2與因地面失去聯繫而報廢,在火星附近工作的美國科學探測衛星火星奧德賽號的MARIE儀器報廢。還有諸多衛星採取關機或進入安全模式等方式,暫停正常工作以規避惡劣空間天氣帶來的危險。


磁層是地球抵禦太陽風侵襲的「保護罩」,它的存在使太陽風無法直接吹拂靠近地面的區域。火星由於缺乏內稟磁場,沒有形成結構明顯的磁層「保護罩」,其大氣層在太陽風的吹拂下不斷被剝離,因此火星的大氣相當稀薄,其密度還不到地球大氣密度的百分之一。


在「卡靈頓事件」中,由於太陽風暴的速度和動能非常大,使磁層這個「保護罩」向後節節敗退,被壓縮到了地球靜止軌道以內。靜止軌道是轉播電視信號的通信衛星及一些氣象衛星所在的軌道,磁層的壓縮使這些衛星直接暴露在了太陽風的吹拂之下,工作環境變得相當危險。


此外,這些氣象衛星在正常工作時需要依靠與地球磁場的相互作用來調整衛星的姿態。磁場環境的巨大變化使這種姿態維持功能不能繼續正常工作。

 

相關焦點

  • 強太陽風暴有多可怕?科學家:全球任何一個國家都無法承受後果!
    強太陽風暴有多可怕?科學家:全球任何一個國家都無法承受其後果!
  • 超強太陽風暴曾襲擊地球:在越戰時期引爆美國海軍水雷
    超強太陽風暴曾襲擊地球:在越戰時期引爆美國海軍水雷  Connor Feng • 2018-11-19 17:37:43 來源:前瞻網 E952G0
  • 超強太陽風暴 全範圍停電帶來壯麗極光
    打開APP 超強太陽風暴 全範圍停電帶來壯麗極光 發表於 2019-05-20 16:03:53 美國航空航天局(NASA)記錄到了兩次大型的太陽耀斑爆發
  • 超級太陽風暴終將來臨,屆時人類回歸原始社會,重啟文明需數十年
    這些太陽輻射也會時常光顧地球,一般來說不會對地表造成任何影響,但如果遇上超強的太陽風暴,那可就不好說了。太陽每隔一百年左右,總會爆發一兩次超級風暴。當風暴還未發生時,我們會先檢測到太陽耀斑的增強,而這正是風暴來臨前的信號。
  • 超級太陽風暴或要來臨,人類該如何抵禦?需要全世界人一起努力!
    超強風暴或要來臨,到時候人類文明或回歸原始文明,需要數十年修復!我們每天時間有一定的規律,主要因為地球圍繞著太陽不斷進行自轉、公轉運動,正因為有太陽的存在,讓許多農作物茁壯成長,它給人類的發展有很大的影響,不過太陽真的有我們所看到的這麼溫和嗎?
  • 超強太陽風暴今起襲擊地球 或影響衛星電網(圖)
    本報訊 美國航天局7日觀測到太陽耀斑,推測這次太陽活動不同尋常,今後幾天可能對地球衛星通信和電網產生不確定影響。早在今年2月15日,人類就遭遇近五年來最強烈的一次太陽風暴。而這次的太陽風暴比2月份的還要強。
  • 第S12次香山科學會議研討超強太陽風暴和太陽周異常行為
    第S12次香山科學會議研討超強太陽風暴和太陽周異常行為
  • 超強太陽風暴到達地球:全範圍停電帶來壯麗極光
    美國航空航天局(NASA)記錄到了兩次大型的太陽耀斑爆發,並表示隨之帶來的太陽風暴將在今明兩天衝擊地球,有可能干擾衛星運行並導致某些地區出現停電。不過,太陽風暴的帶電粒子進入地球大氣層時,也可能帶來壯麗的北極光。時間是一個關鍵因素。此次太陽風暴來臨的時間剛好臨近地球磁場中「分點裂縫」形成的時間。
  • 2012年超級太陽風暴對地球影響有多大
    -英國《新科學家》網站刊文,2012年地球將可能遭受超級太陽風暴襲擊  「2012年地球將會遭遇強烈的超級太陽風暴,其破壞力將遠遠超過『卡特裡娜』颶風,而且地球上幾乎所有的人都將難逃其災難性的影響。」近日,英國《新科學家》網站出現了這樣一篇「聳人聽聞」的文章。
  • 2020年之後,超級太陽風暴將臨,人類或回歸原始社會,重啟需數十年
    2020年之後,超級太陽風暴將臨,人類或回歸原始社會,重啟需數十年看似溫和的太陽實際上無時無刻都在向外發射著高能輻射,如太陽風暴等。這些太陽輻射也會時常光顧地球,一般來說不會對地表造成任何影響,但如果遇上超強的太陽風暴,那可就不好說了。太陽每隔一百年左右,總會爆發一兩次超級風暴。當風暴還未發生時,我們會先檢測到太陽耀斑的增強,而這正是風暴來臨前的信號。
  • 太陽風暴襲擊地球?25年一次,3年一次,2020年會不會發生?
    儘管地球和太陽之間有較遙遠的距離,但強大的太陽風暴足以將地球上的電子設備破壞,比如,電網或通信設備。而地域性、突發性和周期性,又是太陽風暴最基本的三個特徵。換而言之,太陽風暴是有規律可循的,25年一次超強太陽風暴,3年一次普通太陽風暴。那麼,上一次太陽風暴是何時發生,太陽風暴又是否會在2020年襲擊地球?
  • 如果一場大的太陽風暴襲擊地球會怎樣?
    雖然太陽表面的爆炸閃光看起來很是壯觀,但它們可能對地球上的我們造成危險。其中一個爆炸就能將我們重創,使我們整個星球陷入黑暗。等等,如果真的發生了怎麼辦?如果地球遭到強烈的太陽風暴襲擊,這種情況就可能會發生。
  • 當美劇《天蠍》遇見太陽風暴
    在美劇《天蠍》的第4季第14集中,天才們遭遇了超強的太陽風暴,當一切通訊和導航系統都無法使用時,他們該如何拯救一架即將墜毀的水上飛機?
  • 宇宙射線風暴來臨,我們該怎麼辦?
    2019年4月23日Spaceweather.com報導:十年前,NASA報導了一場"宇宙射線的完美風暴"。在2009年,深空輻射不斷撒向地球,達到了50年以來最高,創下了太空時代從未見到過的記錄。現在,又即將要再來一次。地基中子監測器和高空宇宙射線氣球正記錄著宇宙射線新的增長。
  • 太陽風暴,就在您身邊
    在科學家眼裡,太陽風暴就是太陽強烈爆發,會給地球帶來一系列影響。每次太陽風暴來臨,都要嚴陣以待,謹防產生的各種危害。在公眾眼裡,太陽風暴仍然一個神秘模糊的事物,有點像洪水猛獸,又有點像背後的幽靈,不時地帶來一些我們意想不到的威脅。它看不懂、摸不著,那到底距離我們有多遠?
  • 太陽風暴:一顆不定時炸彈
    「太陽風暴」是一個通用的術語,用來描述太陽拋向我們的大量物質,包括X射線、帶電粒子和磁化等離子體。自19世紀中葉以來,還沒有發生過大規模的太陽風暴,但太空氣象科學家們卻非常擔心風暴會再次發生。這些類型的輻射的能量足以將電子從原子上剝離下來,這正是當輻射撞擊我們的大氣層(稱為電離層)上部時發生的事情。基本上,天空會受到巨大電磁脈衝的衝擊。但根據伯格的說法,即使是最大的耀斑也不會對人類造成太大的影響。伯格說:「這是一個巨大的電磁脈衝,它攪動電離層,導致電離層膨脹。但太陽耀斑確實不會對技術造成毀壞。」
  • 木星上到處是風暴,大紅斑就是最大的一個,最大時可容納四個地球
    颱風是在沿海地區居住的人們非常熟悉的一種極端天氣狀況,每當颱風來襲之時,人類的正常生活都會受到極大的影響。至於一場風暴是否能夠被稱為颱風,則要視風暴的最大風速而定。通常風速在6到7級被稱之為熱帶低氣壓,8到9級別叫做熱帶風暴,10到11級則稱為強熱帶風暴,最大風速達到12級以上則可稱之為颱風了,14級以上的颱風被稱為強颱風,而最大風速大於16級的極端天氣則被叫做超強颱風。地球上的超強颱風無疑是一種極具毀滅性的天氣,但和宇宙中一些星球上所發生的風暴相比就只是小兒科了。
  • 太陽表面5500攝氏度,那6000度的高溫有東西能夠承受嗎?
    6000度的高溫什麼東西能承受?換個說法就是,在6000度的高溫下哪些物體能夠不融化?物質通常是由分子或者原子構成的。從化學角度來看,融化的本質就是化學鍵的斷裂,不同的物質具有不同的熔點,融化時所需要的熱量也不同。
  • 太陽表面5500℃,地球上有什麼物質能靠近太陽而不被融化?
    又沒法登陸太陽,肯定不是拿溫度計上去測的,而是通過分析太陽輻射得出來的,輻射溫度計不知道你聽說過沒。400~500攝氏度的高溫就足以讓森林燃燒,1500多度的高溫就足以讓鋼鐵融化,5500攝氏度的高溫幾乎能夠融化地球上的一切物質。通常來說,地球上沒有任何物質能夠抵禦太陽表面的高溫。如果地球太靠近太陽,地球表面的巖石都會被高溫融化掉,變成巖漿。
  • 太陽風暴讓地球6天「不見天日」? 專家:謠言
    2014年12月16日到12月22日的六天內,經歷一個完全黑暗的時期……」昨天,這樣一篇帖子在網絡上瘋傳。據帖子描述:下個月會有一場前所未有的太陽風暴,屆時在太陽系中所揚起的太空灰塵和天體殘片將會阻擋90%的太陽光,導致我們整個世界將在這6天的時間內完全看不到太陽。這並不是演習也不是玩笑!「太陽風暴導致看不到太陽?這種說法絕對是謠言。」紫金山天文臺季海生研究員看完帖子對記者解釋說。根據他們對太陽的觀測,接下來一段時間,的確會有一個不太大的黑子。