2013年超级太阳风暴重创地球? （四）

来源：百度文库编辑：神马文学网时间：2024/05/01 14:14:06

天气警报，提前做好防御性测量。

　　5　应对太阳风暴

　　前面所述的种种由太阳大气里的剧烈爆发活动(黑子爆发、耀斑爆发、日冕物质抛射等)释放的大量带电粒子所形成的高速粒子流，科学家称之为“太阳风暴”。根据美国宇航局发出的最新警告，在2013年第24个太阳极大到来时，地球上有可能遭遇“超级太阳风暴”的袭击。姑且不论届时是否真的发生“超级太阳风暴”，未雨绸缪、做好应对太阳风暴的准备无疑是必须的。

　　1859年的“卡林顿事件”是一个提醒(参阅相关链接：卡林顿事件)，不过当时没有手机，没有GPS导航系统，没有卫星，没有许许多多现代技术设备，人们只是借助电报网通信，运用罗盘进行全球导航，因此当时的太阳耀斑大爆发仅对电报网和罗盘产生了影响，使电报发不出去，罗盘失去作用，仅此而已。然而，今天的情况已大不相同，各种电器设备进入千家万户，电视机、电话机、手机、电脑等已成为平民百姓的日用器具，家家户户都用电、用煤气，电线、管道成为城市居民的生活必需品，并且已经发展到广大的农村。可想而知，在今天如果遭遇像：卡林顿事件，那样的太阳风暴，世界的经济损失和物质损失将远远大于当年。那么，面对严重太阳风暴的威胁，我们应该怎么办?

　　为了预防太阳风暴，我们首先要了解太阳风暴，这包括确定太阳极大到来的时间和太阳风暴打击地球的时间。当然，确定太阳极大到来的时间是困难的，因为巨大太阳风暴出现在太阳磁场周期(22年)和黑子周期(11年)的交会时间，如果太阳磁场周期和黑子周期正好是22年和11年，那么每隔22年就会出现巨大的太阳风暴。但是，11年的黑子周期只是一个平均值，实际上黑子周期曲线就像过山车，上下震荡得很厉害，有时是9年，有时是13年或14年。曲线的峰值和谷值差异也很大，有些峰值高，有些峰值低；有些谷值的持续时间异常短暂，仅两年，有些谷值的持续时间却拉得很长。例如在17世纪著名的“蒙德极小期”，太阳暴跌到70年无黑子。由于很难计算太阳磁场周期和黑子周期的交荡点，因此科学家无法给出産巨大太阳风暴的准确时间。

　　即将到来的第24个太阳活动周期基本上处在上述两个周期的交汇时间，所以科学家预报有可能出现巨大太阳风暴。由于预报专家组成员采用的计算模型不尽相同，得到的交汇时间有所不同，所以在2007年发布早期预报时，专家组中存在着尖锐分歧，最后大家接受了这样的方案：太阳极小在2008年，后面既可能在2011年出现一个强的太阳极大，也可能在2012年出现一个弱的太阳极大。

　　预报太阳风暴打击地球的时间关键在于观测，因为太阳风暴来自太阳大气活动，太阳大气活动的能量来自太阳磁场，太阳磁场产生于太阳内部，由输运带输运到太阳大气里，太阳大气里的磁场位形发生巨大变化就能出现耀斑，释放电磁波和高能带电粒子。如果耀斑位于日面中心，耀斑指向地球，只需8分19秒，电磁辐射就能到达地球，18小时后高能带电粒子就能来到地球附近，轰击地球大气，造成太阳风暴。而位于日面边缘的耀斑则需要等太阳自转将耀斑转到指向地球时，地球上才能接收到它的辐射，因此时间就会长一点。观测耀斑，了解耀斑发生的时间和位置，就能预警太阳风暴的发生。

　　美国宇航局的“先进综合考察卫星”目前正日夜不停地在太空进行监测，可以提前15～60分钟预警太阳风暴的发生。但实践结果表明，15～60分钟的预警时间对做预报是不够的。所以，太阳物理学家正在尝试了解太阳耀斑触发机制，以改善太阳耀斑预报能力。目前美国宇航局的“日地关系天文台”(STEREO)正在进行相关的探测试验。STEREO由两艘完全相同的飞船组成，彼此分开数百万千米，飞行轨道与地球轨道相同，一艘在地球前面，一艘在地球后面，到地球的距离相同。它们用相同的仪器观测太阳和地球之间的空间区域，搜寻太阳表面上方突然出现的膨胀等离子体泡。耀斑一旦爆发，两艘STEREO立刻从两个有利的观测点上分别进行探测。利用它们提供的观测资料，科学家可以重建太阳气体喷射三维图像，确定喷射方向，预测它们是否会打击地球。

　　一旦太阳风暴扰动和轰击地球大气，英国科学家就会启动“超级双极光雷达网”观测从南极和北极进入地球大气的粒子，了解太阳风暴如何同地球作用及其所产生的破坏性效应。不过，要从根本上了解太阳耀斑触发机制还得像“生命与恒星”计划描述的那样，用分布在太阳到地球之间的广阔空间的飞船舰队“气象台”严密监视太阳的一切活动。

　　预防太阳风暴最要紧的是建立危机感，认识我们正面临太阳风暴的威胁。太阳和地球之间有1.5亿千米的空间距离，从表面上看这是一个很安全的距离，但自空间时代以来，特别是最近几年，人们越来越认识到这1.5亿千米其实并不安全一来自太空飞船和地面的观测指出，地球位于太阳外大气层之中，被太阳风暴打来打去，经常受到太阳风暴的高能粒子袭扰。

　　在20世纪之前，太阳风暴对人类生活似乎并未产生什么影响，但在今天，空间天气对人类生活的影响越来越大。目前有500多颗人造卫星正绕着地球旋转，电视、电话、互联网、GPS导航和天气预报都要依靠它们，而它们对空间天气十分敏感；搭载着宇航员的“国际空间站”日夜不停地绕地球运行，它位于地磁场内部，享有地球的防护，但在不久的未来，宇航员还要去月球和火星，他们的旅途大部分都将在地磁场外面，太阳风暴将直接危及宇航员们的安危。所以，关注太阳风暴并积极应对它们显得越发重要。