太陽風暴會造成文明絕跡麼?

2020-08-23 TossTime


太陽看起來溫暖平靜,但也可能隨機爆發出高能輻射,太陽風及日冕物質拋射會侵襲地球,給人類造成重大災難。

這是什麼原理?

嚴重程度如何?

能否進行預防呢?


太陽看起來像固體,它其實是熾熱的流體。高溫讓原子分裂為電子和原子核,以離子的形態相互流動,這些離子受太陽的磁場影響與太陽對行星引力作用類似。


磁場和引力不同,磁場是電磁二原力的一部分,電產生磁場,磁場也產生電。太陽裡帶電的質子和電子在流動中形成磁場,磁場接著影響粒子的流動,形成了一個封閉的反饋環。我們稱之為太陽發電機機制,這個機制讓太陽的磁場長期保持活躍,該磁場中存在大量能量並時刻釋放到太陽系當中。其中就有少量的太陽離子,例如太陽風,這樣宇宙也有了天氣。太陽的能量並非時刻穩定,隨著恆星內部離子的流動,磁場時刻都在發生偏折,這樣就會產生磁場角,裡面積累了大量的能量,一旦磁場角像彈簧一樣斷裂,太陽就釋放出太陽風,以及其他可怕的物質。這樣的太陽風暴有許多類型:

例如太陽耀斑——一波高能輻射


太陽風暴以光速在太陽系前進,橫掃太陽風中的質子,將這些質子加速成高速太陽質子風暴。另外還有日冕物質爆發,從恆星中剝離數億離子,這些離子以每小時900萬公裡速度在太陽系前進。當地球被這些怪物撞擊時,地表什麼都不會發生,但小規模的風暴都能損壞衛星,影響無線電通信,危害航天安全,可對地球上的人們無害。


地球的大氣層會吸收x射線來保護我們,日冕物質拋射中帶電的離子會被地球的磁場影響,能量粒子會分流到地球南北極,高能粒子被大氣吸收後,會產生美麗的極光。如地球上的天氣一樣,大多數情況下影響不大,但有時也有大風暴。


太陽也一樣,會爆發超級太陽風暴,每個世紀都會爆發一兩次超級風暴。如果它今天發生,我們首先會檢測到太陽耀斑增強,這是暴風雨之前的寧靜,這暴風雨就是日冕物質噴射攜帶巨量熾熱離子,可在一天內通過1.5億公裡的地日距離,到達時 它會強烈壓制地球的磁場,將能量傳遞至地球磁層。但也有可能更糟糕,如果日冕物質和地球正好處於合適角度,兩種磁場就會融合,因為在磁場雲通過地球時,它會將地磁場轉變為一條長長的尾巴,最終尾部儲存的能量會爆發,並爆發性地釋放至地球的方向,這時磁暴就產生了。

一百年前大家對磁暴毫不在意,磁暴對骨肉之軀幾乎沒有作用,但它對金屬機器的影響就很大。大家應該知道磁場會產生電流,21世紀的地球充滿了傳輸電力的電線,還有結構複雜的電器,日冕物質能在電網中產生電力,導致電力中斷,或徹底摧毀發電站,這已是前車之鑑。


1989年魁北克省就因太陽風暴,發生了停電,但因為工程師已經知道了應對方法,所以我們大多數人根本不會在意。歷史上較大的一次太陽風暴襲擊地球,還是在1859年,我們稱那次事件為「卡靈頓事件」,那是有史以來最強的太陽風暴,南至加勒比地區都有極光出現。在有些地區,極光強烈到讓人們誤以為是日出,幸好當時也僅有電報存在沒有造成太大的損失,但卻也讓不少操作員觸電、機器火星四射。

今天,我們科技產品多了不少,運氣可能也不會那麼好了。另一場太陽風暴遲早會發生,在2012年一場卡靈頓級的風暴,以非常小的誤差錯過了地球。研究顯示,一旦被其襲擊到地球,光美國的電力損失就將達到2.6萬億美金,需要4-10年時間來替換損壞的電力系統,其具體損失很難估計。專家們也意見不一,有些人覺得可能只是短期停電,另一些人認為後果不堪設想,這隻有事情發生了才能知道。

每12年,該事件發生的機率為12%,在接下來50年內發生機率高達50%。更令人不安的是,2019年一篇論文顯示,即使像太陽這樣的溫和恆星,幾千年內也會產生超級耀斑,產生有史以來最大太陽風暴。如果地球不幸被擊中,後果是災難性的,電力的重要性不言而喻。不僅僅是照明,還有電腦、通信、導航,長期停電會導致供應鏈斷裂,自來水停止,醫療體系癱瘓,超市斷貨、田野糧食腐爛,破損的電力系統很難修復,文明重啟很可能要幾十年時間。但這一切可能不會發生,雖然太陽風暴不可避免,我們卻可以避免其產生的副作用,科學家可以提前幾小時或幾天預測到太陽風暴,全世界的工程師也知道太陽風暴產生的後果。為應對太陽風暴,可以把電力系統下線,把電器都拔掉,也可以建立新線路分流電壓,就算風暴再強烈,其可防性也非常高,但我們必須時刻警惕,危險可控但確實存在。

太陽給我們帶來溫暖和光明,但有一天它也可能給我們送來「巨獸」!

相關焦點

  • 如果太陽風暴再次發生,會造成什麼樣的混亂?
    但我們的文明受到威脅,不僅是可怕的碰撞,還有宇宙射線爆發、太陽耀斑,甚至是其他恆星的爆炸都足以瞬間摧毀我們。最後,車里雅賓斯克隕石撞擊事件造成1615人受傷。那麼,請告訴我所有這些事件有什麼共同之處?它們可能同時落在地球的不同角落,巨大的塵埃團將在很長一段時間內阻擋大部分太陽光線。人類將面臨毀滅性的災難氣候變化,這很可能最終結束我們的人類文明。可怕的是,這不只是在描述一個客觀的事實,它真的非常巨大,而且有可能與地球相撞。科學家預測這次最危險的相遇可能會發生在4479年,這顆彗星將距離我們只有400萬公裡,以宇宙標準來衡量,這真的很近。
  • 太陽風暴造成的可怕情形,你知道多少?
    這些從太陽表面噴發射入太空。緊緊19個小時之後,這些雲從我們星球剛經過的位置呼嘯而過。如果這波太陽噴發早幾天發生,地球就會在火線上。如果像經典卡靈頓事件那麼強的太陽風暴發生在現代呢,造成的傷害會大多少?我們的生活能在那樣的災難後回歸正軌嗎?在你了解這些問題的答案之前,我們先來搞清楚太陽風暴是什麼?
  • 太陽風暴來了
    對於在地球上繁衍生息的人類來說,太陽是光明與溫暖的來源,但在它平靜溫和的外表下,劇烈的日冕物質拋射所形成的「太陽風暴」會以高能帶電粒子流和磁化等離子體的形式,衝擊地球的磁層,引發地球上的一系列問題,電影《2012》甚至將太陽風暴與世界末日相聯繫。太陽風暴真的有如此大的威力嗎?2012年已經到來,人類又該如何面對?
  • 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。
  • 超級太陽風暴可能摧毀現代人類文明
    太陽,溫暖平靜,但也可能隨機爆發出高能輻射,太陽風及日冕物質拋射,太陽風及日冕物質拋射ME),會侵襲地球給人類造成重大災難,這是什麼原理,嚴重程度如何,能否進行預防呢?這樣的太陽風暴有許多類型,例如太陽耀斑,一波高能輻射,太陽風暴以光速在太陽系前進,將這些質子加速成高速太陽質子風暴,另外還有日冕物質爆發,另外還有日寬物質爆發,從恆星中剝離數億離子,這些離子以每小時900萬公裡速度在太陽系前進,當地球被這些怪物撞擊時地表什麼都不會發生,但小規模的風暴都能損壞衛星,可對地球上的人們無害,地球的大氣層會吸收,x射線來保護我們。
  • 聯合訪談:專家解讀《2012》 太陽風暴是否造成世界末日?
    王勁松:我想稍微對這個事件介紹一下,在今年愚人節前後,英國有一個雜誌發表一篇報導稱,2012年太陽風暴可能引發你剛才所說事件,2012年9月22號發生超級太陽風暴,科學家認為這件事會對地球造成什麼什麼損失。當時這份報導是在愚人節前後,我們也沒有深究,但是很多科學家對這個很敏感,追看並詳細分析了這份報告。
  • 太陽風暴是什麼?太陽風暴的影響及風暴時間
    2、太陽風暴基本性質  在太陽系中,太陽風的組成和太陽的日冕組成完全相同。73%的是氫,25%的是氦,還有其他一些痕量雜質。目前還沒有精確的測量結果。2004年的Genesis的取樣分析還沒有結果。它在返回地球是因為緊急降落,被損壞了。這是因為它再次進入地球大氣層時,沒有打開降落傘。在地球附近,太陽風速為200-889km/s。
  • 如果「卡林頓事件」超級太陽風暴發生在今天 會迎來世界末日嗎?
    其實對於什麼是超級太陽風暴,並無精確的定義,一般指低概率、高影響的事件,經常被用作參考的就是1859年的卡林頓事件。簡單的來說,超級太陽風暴是指太陽在太陽黑子活動的高峰時產生耀斑爆發,短時間內可將大量磁化物質拋射到太空。
  • 等離子體被太陽磁場塑造成有形狀的狀態
    太陽,圓潤而平靜,然而它也會突然朝隨機方向射出輻射和粒子,這些物質擊中地球後會對地球上的生命造成嚴重的影響,這種危害是如何產生的?危害又會有多嚴重?我們如何能做到未雨綢繆!圖解:圖片中的圓圈為「日暈」然而有時也會有風暴,而對於太陽來說那就是超極太陽風暴,超極太陽風暴每個世紀只會發生一到兩次,如果今天發生了一次的話,首先我們會觀察到日暈非同以往地強烈,這就好比轟雷之前的閃電,這裡指的轟雷就是一次日冕種物質拋射,含有數十億噸的熱磁等離子體,一天之內便能穿越地球與太陽之間1億5000萬公裡的距離,當它抵達時,它造成的衝擊波會靜靜地抑制地球磁場,並且將能量導入磁層
  • 科普|被稱為生命之母的太陽,真的會有毀滅的一天麼?
    從各民族的神話中我們可以看出,人們早已了解太陽的重要性。它既是宇宙萬物的「生命之母」,也是抵禦黑暗的「萬光之源」。倘若沒有太陽,世界將陷入永恆的死寂。那麼,太陽真的是不滅的麼?它可以一直為我們提供源源不斷的光和熱麼?如果太陽真的會毀滅,那人類所居住的地球,又將面臨著怎樣的命運呢?
  • 科學家建議建太空磁盾牌,防止太陽耀斑造成重大破壞
    太陽超級風暴會干擾衛星和地面設備間的無線電信號傳輸,從而癱瘓衛星導航系統,尤其是飛機和船舶,會受到相當大影響。部分衛星會被摧毀,所有衛星系統會因太陽超級風暴而嚴重老化,要求重新發射新衛星取代現有衛星,SpaceX和其他太空技術公司可以大賺一筆了。這項研究的一個關鍵數據是,未來150年由太陽超級風暴造成的經濟損失,將相當於目前美國的GDP(國內生產總值)。
  • 太陽風暴再抵地球 太陽耀斑是什麼
    川北在線核心提示:原標題:太陽風暴再抵地球 太陽耀斑是什麼 周日晚上,美國宇航局的太陽動力學觀測衛星發現了一顆強大的太陽耀斑.這次噴發可能引發一場太陽風暴,預計最早將於周四上午襲擊地球. 太陽耀斑是一種強烈的輻射,就像太陽的明亮區域一樣,可以持續數分鐘到數小時.
  • 89年太陽風暴造成600萬人居民停電,使美國4500萬人BB機信號中斷
    什麼是太陽風暴太陽風暴:太陽風暴主要由太陽表面釋放出的氣體和帶電粒子流引起。這些粒子攜帶的能量驚人,通常會以每小時幾百萬公裡的速度向地球襲來,其勢如超高速行進的列車。由於太陽風暴中的氣團主要內容是帶電等離子體,並以每小時150萬到300萬公裡的速度闖入太空,因此,它會對地球的空間環境產生巨大的衝擊。太陽風暴爆發時,將影響通訊、威脅衛星、破壞臭氧層。太陽風暴對人類造成哪些影響1989年3月份,有46例衛星異常的記錄。源於這個黑子群的太陽風暴到達地球,引起強烈地磁暴。
  • 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。
  • 太陽風暴會對地球產生什麼影響?可能會斷電還斷網
    例如,太陽爆發活動的時候,會對我們地球產生很大的影響,電力系統也不能倖免。主要有太陽黑子、光斑、譜斑、耀斑、日珥和日冕瞬變事件等。處於活動劇烈期的太陽會輻射出大量紫外線、x射線、粒子流和強射電波,這些強輻射會對我們地球產生比較大的影響。1、太陽風暴會干擾我們的無線電通信。太陽爆發活動會釋放大量高速的帶電粒子,會導致信號衰落或中斷、衛星導航定位系統失效,嚴重時甚至可能造成衛星通信鏈路中斷。
  • 太陽風暴可能重創地球經濟
    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。
  • 常識|什麼是太陽風暴?
    卡林頓事件對電報業造成嚴重損害。義大利的託斯卡納等廣大地區的電報站機器都出現了閃火花現象,甚至電線也被熔化了。2、1989年3月太陽風暴-魁北克省大斷電事件1989年3月,日面上出現了一個超級活動區,該活動區掀起了一場劇烈的太陽風暴,使地球上發生了一次史上有名的強磁暴,同時也給人類社會帶來了一系列災難。此次太陽風暴的危害主要表現為對加拿大魁北克省電力系統的嚴重破壞。
  • "世界末日"諸多預言中:爆發強太陽風暴更靠譜/圖
    根據瑪雅文明記載,2012年將是第五個「太陽紀」結束的時候,12月21日末日將會到來。對此,魏奉思院士解釋道,「2012年12月21日」只不過是瑪雅人曆法中一個記事輪迴的結束,就如同1999年12月30日是20世紀最後一天一樣,它並不是世界末日。  「小行星撞擊地球」也是一個猜測。前不久,小行星「戰神」與地球近距離接觸,「嫦娥」二號還曾與戰神近距離接觸。
  • 2024年太陽黑子將發生大爆炸,會對地球造成多大影響呢?
    當太陽的氦氣和氫氣完全燃燒殆盡時,太陽會慢慢變成一顆紅巨星,直到再也不能發光發熱。人類倒不用過於擔心,因為這至少是20億年之後,才需要慢慢去考慮的問題。太陽走到生命的終點,還至少有著50億年的時間。在這漫長的歲月中,人類早就已經離開了地球,完全不用擔心會受到太陽的威脅。
  • 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?