科技日报:太阳发火了 地球会毁灭吗?

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太阳发火了 地球会毁灭吗?
——国家天文台研究员汪景琇解读太阳风暴

【字体:  】 2010-09-06 07:10:12   来源: 《科技日报》  

■将新闻进行到底

2012年的12月21日。世界末日正是这一天,由于太阳活动突然加剧,地球发生了巨大的变化。南极北极磁场颠倒、火山爆发,强烈地震,海啸,顷刻间我们的美丽家园变成了人间炼狱。

这正是科幻灾难电影《2012》为我们带来的一次震撼无比的视觉冲击。电影一上映,便引起了无数人的恐慌,大家不禁要问了:真的有世界末日吗?

“太阳近日活动异常活跃”“耀斑爆发引发的太阳风暴抛出了大量带电粒子,并分别在8月3日和7日两次击中地球。”“超强太阳风暴或将爆发”,这一条条新闻让很多人惴惴不安。

但是还有更坏的消息传来:美国宇航局(NASA)警告说,一场超级太阳风暴将在2013年袭击地球,到时候全球将陷入大停电,网络电子通讯将全部瘫痪。

“世界末日要来了!”现在有更多的人开始恐惧、紧张,更有人扬言要背上行囊找诺亚方舟避难去······

那么,太阳一发火,便会毁灭地球吗?太阳风暴到底有多可怕?人们能有措施避难吗?笔者就此采访了有关专家。

——太阳风暴——

黑子高峰阶段引发太阳剧烈爆发活动

“太阳风暴是太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。”国家重点基础研究发展规划项目“日地空间灾害性天气的发生、发展和预报研究”首席科学家、国家天文台研究员汪景琇告诉笔者。

通常来说,在黑子活动高峰阶段,太阳会产生一系列剧烈的爆发活动,比如太阳耀斑、日冕物质抛射等。这个过程太阳会向四面八方释放出大量带电粒子,并形成高速粒子流。这其中,那些撞上地球并对地球空间环境造成危害影响的活动就叫太阳风暴。

太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本、最明显的。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点。黑子的活动周期为11.2年,活跃时会对地球的磁场产生影响,造成恶劣天气,使气候转冷。严重时会对各类电子产品和电器造成损害。

太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。耀斑出现时要释放大量的能量,会向外辐射出大量紫外线、X射线等。到达地球时,会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉,短波衰弱甚至完全中断。

——风暴影响——

对人类的生活、工作不会产生太大影响

太阳风暴爆发时发生的紫外线和X射线强度可以达到平静时的数十倍甚至数百倍,并且会抛射出大量的高能带电粒子。“通常对人体没有影响。地球是个完美的系统,大气层特别是臭氧层把紫外辐射和短波辐射阻断,通常到达地面上对于人类的影响就很少了。偶尔会有非常强的太阳风暴,地面上太阳辐射会增加。人们户外活动不要裸晒,小心一点就可以,一般对人们的生活、工作都不受影响。”汪景琇说道。

经过对20多次太阳黑子高发的观测证明,也证明了太阳风暴其对人类健康并无多大妨碍。尽管太阳耀斑爆发活动时射线辐射会大量增加,但地球上的大气层足以完全阻挡。自从有人类以来,太阳能量并没有多大变化,万物照旧生长。

尽管有人提出太阳活动峰年与人类情绪及某些疾病有关,但这只是推测而已,还没有足够的科学依据。

对电力、网络等高科技系统影响较大

汪景琇说:“对于地球来说更多的是间接影响,而不是直接影响。比如说,太阳耀斑爆发所产生的电磁辐射会以光速传到地球,直接影响地球向日面的大气层和电离层,对短波通讯造成干扰;耀斑爆发还会喷射出大量高能粒子,会严重危及空间飞行器内的宇航员和仪器的安全;磁化等离子体云,也就是磁暴,对地球磁层的撞击不仅导致地球辐射带电子密度增加,使卫星充电,而且会产生强大的感生电流,对供电系统造成影响,导致停电。”

比如,1859年的“卡林顿事件”使刚刚形成的电报网络出现瘫痪。1989年3月的太阳风暴则造成加拿大魁北克省整个配电网故障。“一句话,太阳风暴主要影响的是人类社会的高技术系统,现代化程度越高,受的影响就越大。”汪景琇说。

不可能引起世界末日

电影《2012》中,太阳一发火,火山爆发、地震、海啸接踵而来。那现实中的太阳风暴可能引起世界末日吗?

汪景琇说道:“那是不可能的,太阳风暴只是空间天气灾难的一种。”

“太阳活动每11年就会进入活跃阶段,到

目前为止,人类对太阳黑子数量较为完整的记录积累了23个周期。”汪景琇解释说,“现在大多数科学家预测第24个太阳活动周极大期出现在2013年,至于会不会出现‘超强太阳风暴’,仍然无法可靠地预报;即使到了太阳周极大年,还要看相关太阳活动是不是对地影响有效(每个太阳活动周期间都会发生数十次强太阳风暴,多数没有直接撞击到地球而已,超级太阳风暴更属于低概率事件),其危害如何,还需要具体讨论和评估。”

科幻电影始终是人臆想出来的,我们不需要过度紧张。

——风暴预测——

预测中长期太阳风暴还是个世界难题

太阳喜怒无常,高兴就给你个好脸色,发火的时候可是涨红的脸蛋。那依照我们目前的技术手段,能对太阳察言观色出来吗?

汪景琇说:“现在通过天文观测手段已经能够实现提前2—7天预警,但是预测中长期太阳风暴以及太阳风暴的强度等,还是个世界性的难题。”

我国有个“夸父计划”,是中国的一个太阳监测卫星计划,专门进行空间天气监测的。“夸父计划”由三颗卫星组成,其中A星设置在距地球150万公里的日地连线上,这个卫星基本上可以“固定”在这个位置上,不管地球怎么绕着太阳转,全天候监测太阳活动情况。另两颗B星在地球极轨飞行,监测太阳活动导致的近地空间环境的变化。

2012年将是一个太阳活动高峰年,2012年至2014年太阳活动将会很强烈,因此“夸父计划”的三颗卫星建议在这个时间内发射,如果按期实施,该计划将是世界上唯一一个系统的日地空间探测计划。但目前还未进入实施阶段。

中国在太阳物理领域还比较落后

我国自上世纪50年代以来,初步建立了地面日地环境监测网,包括太阳光学和射电观测、地磁观测、电离层观测等。我国科学家创造性发展的太阳磁场望远镜,已系统观测太阳向量磁场20多年,标志着我国太阳物理研究进入国际先进行列。

与发达国家相比,我国的空间预报水平虽然在业务能力方面差距不大,但探测能力还远远落后。

汪景琇介绍,在太阳物理领域,目前国际上比较新的观测卫星项目有三个:美国和欧洲合作的“日地关系天文台”,日本、美国和英国合作的“‘日出’太阳观测卫星”,以及美国的“太阳动力学天文台”。

在亚洲,印度也已经有了以太阳探测为目的的卫星。“但遗憾的是,至今我们国家仍然没有一个太阳物理观测卫星在天上运行,这与我们的综合国力,与我们国家与日俱增的预测、防范太阳风暴和空间灾害天气危害的需求非常不相称,这是中国太阳物理学家心中的‘痛’,也是限制中国太阳物理和空间科学发展的一个瓶颈。”汪景琇说道。

■相关链接

历史上的两次太阳风暴

1859年“卡林顿事件”:一次强大的太阳风暴,有可能给地球带来一场灾难。太阳表面出现肉眼可见的白光耀斑,并且伴有剧烈的日冕物质抛射。强烈的地磁效应使得刚刚形成的电报网络陷入瘫痪,各地电报局电报机的操作员报告说他们的机器在闪火花,甚至电线也被熔化了。而且,在这天夜里,天空中五颜六色的北极光一直向南弥漫到古巴和夏威夷。

1989年3月13日,在太阳活动22周峰年期间的强磁暴曾使加拿大魁北克的电网受到严重冲击,致使魁北克供电系统瘫痪,600多万人在无电的冬天度过了9个小时;不仅如此,强磁暴同时还烧毁了美国新泽西州的一座核电站的巨型变电器,以及大量输电线路、变压器、静止补偿器等电网设备跳闸或损坏。

 

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编辑:黄德利