「星活」不易!地磁風暴、太陽風暴,哪個都惹不起

2020-11-23 環球網

出品|網易科學人欄目組 卡麥拉

研究人員警告稱,高速太陽風撞擊人造衛星將帶來毀滅性損害,可能導致人造衛星電子元件過載,太陽風能夠一次性損壞人造衛星數百個電子元件。

一項針對太陽風暴的「最壞情況」的最新研究表明,太陽風暴比地磁風暴的破壞性可能要大得多。這項研究分析了多年以來的人造衛星數據,發現地球靜止軌道上的電子輻射可能在5天或者更長的時間內保持異常高的水平,即使太陽風減弱之後也是這樣。

因此,人造衛星上的電子元件遭受太陽風暴侵襲後,將達到較高的危險等級,很可能被損壞。研究報告負責人、英國南極調查局理察·霍恩(Richard Horne)教授稱,此前我們認為人造衛星面臨的最大威脅是地磁風暴,但這項最新研究表明太陽風暴構成的威脅更大。我們通過觀察太陽釋放高速太陽風並轟擊地球所形成的太空天氣事件,從而構建了一個最糟糕的現實情況。我們吃驚地發現電子輻射達到很高的水平。

近日,這項美國和英國科學家合作完成的最新研究報告發表在《空間氣象雜誌》上,報告中調查了人造衛星所承受的空間氣象風險,計算了範艾倫輻射帶內的電子輻射等級。

範艾倫輻射帶呈現環狀結構,環繞著地球周圍,能夠捕獲帶電粒子,人造衛星的地球靜止軌道也在範艾倫輻射帶之中。霍恩教授說:「人造衛星上的電子元件通常包裹著金屬屏蔽層,從而保護其免遭靜電幹擾。必須使用2.5毫米厚的鋁材料才能將電子元件電荷載量降至安全等級。」

目前,地球靜止軌道上有450多顆人造衛星,因此在現實最糟糕情況下,我們預計許多人造衛星會出現故障,通訊服務中斷和衛星整體損壞的可能性非常大。

太陽風是從太陽釋放出的粒子流,它圍繞地球磁場流動,在地球靜止軌道附近形成「合唱等離子波」。

「合唱等離子波」能夠加速電子,並形成範艾倫輻射帶,它還將沿著地球磁場傳播到地球兩極區域,此前科學家曾在南極哈雷研究站地面上觀測到「合唱等離子波」。

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    上一次的太陽風暴襲擊地球實在1859年,造成了電報線的爆炸,甚至很多電報局被火燒毀,另外,歐洲和北美電力供應失效。在科學技術更加先進的今天,科學家們預測如果發生太空極端天氣事件,影響將是毀滅性的。因為大規模的太陽耀斑帶來的電磁脈衝將會毀滅電網,從而結束現代文明。我們的手機、信用卡和網際網路都將毫無用處。報告還說,極端的太陽風暴如果摧毀了變壓器,那將會導致電力供應失效,並且將會持續數月甚至更久的時間。
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    」算法比基於科學認識的當前模型可以提供更準確的太陽如何影響我們星球的預測。 太陽是真正的阻力 太空中的條件會根據太陽的情緒波動而變化,這被稱為「太空天氣」。太陽以恆流噴出輻射,但有時也會發出猛烈的高能粒子爆發,直接撞擊我們的星球。這些粒子會引起地磁風暴,這是對地球保護磁場的暫時幹擾。 地球的大氣層也受到這些爆發的影響,因為地磁風暴和紫外線的增加加熱了高層大氣,使其膨脹。
  • 特稿:被「誤讀」與「妖魔化」的太陽風暴
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