导语:尽管太阳光线圆润而平静,但是突然向随机的方向发射辐射和粒子,这些粒子撞击地球后会对地球上的生命产生严重的影响。这样的伤害会有多严重?当人们面对来自太阳的危险的似乎胡,人们应该怎么做,才可以将损失减小?

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太阳磁场所形成的形状

1、人们认识到的太阳

虽然太阳看起来非常坚硬,但它更像是滚烫的海洋,温度高到足以分解原子,释放出的电子和原子核互相绕流,形成等离子体,由太阳磁场推动,形成某种形状,就像太阳的重力场将各个行星都带到公转的轨道上,但磁力与重力却大不相同。

2、什么是磁场

磁场属于一种叫做电磁力的混合力量,由电流产生磁场,再由磁场产生电流,在太阳表面,有电质子和电子等离子体,当它们移动时,会产生磁场,促进粒子的定向流动,这些粒子被动态反馈环捕获,称为“太阳发电机”,它维持太阳的磁场,储存着大量的能量,不断地向太阳系释放,形成一个小而持久的太阳粒子流,就像一场小雨,这就是所谓的“太阳风”。

它很像太空中的天气,但它并不总是平静的,当太阳的等离子体围绕着自身旋转时,它的磁场会因强烈的干扰而变形扭曲,这个过程产生并聚集了巨大能量的磁结,当这个磁结像一个弹簧一样旋转时,太阳将这个可怕的等离子体喷向太阳系。

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太阳风暴

1、太阳风暴的形式

太阳暴有多种形式,例如“日晕”,一种高能量的潮汐辐射,以光速穿过太阳系,扫除太阳风中的质子,加速质子形成高速的太阳质子暴,随后产生物质抛射“日冕”,将数百万或数十亿吨的等离子体从太阳大气层中剥离,弹射到太阳系,速度可以达到900万千米/小时,当这些等离子体撞击地球表面时,地球表面会变得平静,但即使是较小的暴风雨,也会对卫星造成破坏,影响无线电通讯,或者威胁宇航员的生命健康,而对于生活在地球表面的人们来说,空间气象条件是无害的,地球上的大气层能保护地球免受日晕最严重的伤害,在X射线冲击波到达地面之前,日冕物质抛射中的电气化等离子体会被地球磁场吞噬,从而把能量风暴转向地球两极。像所有的天气一样,极光在大多数情况下对我们没有任何影响。

但有时也会有风暴,对太阳而言,这是一种超极太阳风暴,每一个世纪只发生一次或两次,甚至今天也只有一次,首先我们会看到日晕比以前更强,这就像是轰雷前的闪电,轰雷就是日冕物质抛射,包含了数十亿吨的热磁力等离子体,当天内能穿过地球与太阳之间的1亿5千万公里的距离,当它到达时,它所产生的冲击波能平静地抑制地球磁场,把能量注入磁层,但情况可能更糟,如果日冕物质抛射的磁场和地球磁场相匹配,两个磁场将结合起来,当磁云经过地球时,它把磁场拖出长长的尾巴,最后,随地球磁场的尾迹向地球爆发,地磁风暴就会发生。人们不会关心,如果这发生在几百年前,因为席卷地球的“地磁风暴”与“骨肉之躯”没有任何关系,但它与由金属和电线组成的机器有密切联系。

2、太阳风暴的危害

磁场产生电流,21世纪地球上跨越数百万公里的线路,以及维持电力传输的许多机器,如变压器,日冕物质喷射能在电网中产生电流,或使机器完全停止工作,或摧毁能维持电网运转的变电站,实际上都是这样:强烈太阳风暴在1989年摧毁魁北克电网。

创记录以来第一次席卷地球的太阳风暴发生在1859年,卡林顿事件是地球上观测到的最大磁暴,极光随处可见,南至加勒比,还有一些人误以为天亮了就起来,幸好当时拥有的电子技术只是一种电报系统,而卡林顿事件使世界上的电报系统都瘫痪了,今天我们所拥有的电子技术,恐怕再也不能像“电报系统”那样幸运了,毕竟这场巨大的太阳风暴将在未来某个时候发生。

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太阳风暴对人们的影响

到了2012年,太阳风暴与地球擦肩而过,其强度与卡林顿事件相差无几,据研究估计,这将对全球电力系统造成严重危害,仅美国一项,就造成了2.6万亿美元的损失,不仅如此,替换所有受损的电力系统也需要4-10年时间。

太阳风暴十年一遇的概率为12%,五十年一遇的概率为50%,更糟糕的是,就像太阳这样平静的星球,每隔几千年就会产生超级耀斑,比现在的太阳系还要大,暴风雨如果来的时候没有任何准备,后果将是灾难性的,因为我们对电力的依赖程度可以想象,不仅家庭电灯会受到影响,而且还意味着电脑、通讯工具和导航系统完全瘫痪,而且,持续的电力中断会导致供应链崩溃,供水系统瘫痪,医院发电机停止运行,超市被毁,农田中的农作物腐烂,能源短缺使得电网的重新启动变得极其困难,可能需要数年甚至数十年才能恢复文明。

幸运的是,即使太阳风暴不可避免地爆发,科学的能量仍然可以阻止这些太阳风暴,通过观察太阳的活动,可以提前几个小时甚至几天发现日冕物质喷发的时刻,工程师管理着维持地球运转的系统,他们可以模拟太阳风暴的威胁,提前关闭变压器和变电站,进行保护性的断电,工程师还可以打开额外的线路,释放更多的电力,目前,最猛烈的风暴下,保护地球电网,在风险可控的前提下,做好了准备。

结语:太阳最为地球最主要的光源,对于人们以及地球上其他的生物都有着极其重要的作用,但是当太阳对人们有着威胁的时候,人们又该如何面对太阳带给人们的这一致命的危险,人们能否躲避太阳造成的危险?