一個比地球大15倍的太陽黑子正在轟擊我們的星球
? ?想象一下, 一個比地球大15倍的"炸彈"正對準我們的星球連續開火。
? ?這不是科幻電影的情節, 而是此刻正在發生的現實。
? ?自2月1日以來, 太陽黑子區域AR4366已釋放至少64次太陽耀斑, 其中包括5次最高級別的X級耀斑。
? ?最強的一次X8.1級爆發已經導致澳大利亞東部和新西蘭的短波通信中斷數小時, 而更壯觀的極光秀正在路上——但這只是開始。
? ?在特別依靠衛星和電網的現代社會當中,這一場太陽風暴向咱們表明,咱們和宇宙天氣的關聯比想象里單薄好多
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太陽黑子"工廠"的運作機制
? ?AR4366被科學家稱為"太陽耀斑工廠", 這個稱號并非夸大其詞。
? ?這個活躍區域在1月30號出現在太陽表面,接下來很快就發展成一個有著復雜「Beta-Gamma-Delta」磁場結構的巨型黑子群。
? ?簡單來說, 太陽黑子是太陽表面溫度較低的區域, 其強大而扭曲的磁場線就像擰緊的橡皮筋——當磁場線突然斷裂并重新連接時, 儲存的巨大能量就會以太陽耀斑的形式爆發。
? ?這次的X8.1級耀斑是當前太陽活動周期(SolarCycle25)中第三強的爆發事件。
? ?美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)空間天氣預報中心指出, 這次爆發產生的極紫外輻射強烈電離了地球高層大氣, 導致20MHz以下的高頻信號被長時間吸收。
? ?據EarthSky報道,在2月3號到4號的24小時里,AR4366自己產生了26次耀斑,其中有1次X級的和15次M級的事件這樣持續的高強度活動在太陽觀測史上都挺少見的。
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從天空到地面的連鎖反應
? ?1、航空與航海通信混亂
? ?2月1日的X8.1級耀斑引發了R3級(強烈)無線電中斷, 主要影響南太平洋地區。商業航班和遠洋船只依賴的高頻(HF)無線電通信在爆發后數小時內幾乎癱瘓, 飛行員和船長不得不切換到備用通信系統。業余無線電愛好者在澳大利亞和新西蘭報告30MHz以下頻段信號完全丟失。
? ?2、衛星定位系統的精度危機
? ?太陽耀斑產生的X射線和紫外輻射會擾亂地球電離層, 而GPS和其他全球導航衛星系統(GNSS)的信號必須穿過這一層才能到達地面。
? ?在2024年5月的一次G5級地磁暴中, GPS通信的干擾嚴重到足以影響需要厘米級精度的拖拉機自動導航系統。
? ?這次AR4366一直爆發,雖然地磁影響比較小,但還是可能讓導航出現誤差,數據傳輸速度也會變慢
? ?3、電網面臨的隱形威脅
? ?雖然此次事件尚未造成大規模電力中斷, 但地磁風暴產生的地磁感應電流(GIC)可高達100安培——相當于許多家庭的總用電量。
? ?這些電流流經變壓器、繼電器和傳感器等電網組件, 可能造成內部損壞并引發大規模停電。
? ?專家警告, 如果發生類似1859年卡林頓事件級別的超強太陽風暴, 全球互聯網的海底光纜和數據中心都可能遭受致命打擊, 導致整個網絡癱瘓。
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我們還沒準備好的現實
? ?盡管太陽監測技術已經有了很大進步,但是要保護關鍵基礎設施不被空間天氣影響還是有很多挑戰,首先是預警時間有限制從太陽爆發到帶電粒子到達地球一般就只有15分鐘到幾天的時間,留給采取應對措施的時間窗口特別小,其次是防護成本很高給全球電網的變壓器安裝屏蔽裝置或者開發調整負載的辦法得花幾十億美元。
? ?此外,空間天氣預報的準確性仍有待提高
? ?把2023年10月NOAA對SolarCycle25的預測修正情況來看,峰值時間被從2025年7月提前到了2024年1月到10月之間。
? ?咱們對太陽活動的了解還不太深入,這體現在這種有著不確定性的預測
? ?目前業內正在推動國際合作建立全球空間天氣監測網絡, 并研發更先進的衛星監測系統, 但這些努力還處于起步階段。
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重新定義"天地連接"
? ?隨著SolarCycle25漸漸走出峰值期(預計在2024-2025年達到峰值),接下來的3到5年當中,像AR4366這類超級活躍區或許會比較少見。
? ?然而,這并不意味著我們可以放松警惕
? ?有個反直覺但得重視的觀點是,太陽活動處于平靜期的時候,可能會讓我們更脆弱
? ?在太陽活動低谷期,我們對技術的依賴度會接著往上升更多的衛星、更復雜的電網、更深入的數字化可是防護方面的投資和公眾的意識可能會因為沒有眼前的威脅而放松下來。
? ?AR4366帶來的極光盛宴固然美麗, 但它更像是宇宙發出的一次溫和提醒:我們生活在一顆活躍恒星的勢力范圍內。當下一次"卡林頓級"超級風暴到來時——而這只是時間問題——我們的文明是否已經建立起足夠的韌性?或許, 真正值得思考的問題不是"如果發生了怎么辦", 而是"我們為什么還沒有做好準備"。
思考問題
? ?如果一場超強太陽風暴導致全球互聯網中斷數周, 您認為現代社會將面臨哪些最嚴重的連鎖反應?
? ?政府是否應該像投資氣候變化應對一樣, 大規模投資空間天氣防護基礎設施?
延伸閱讀:
? ?NOAA空間天氣預報中心實時監測平臺
? ?NASA太陽動力學觀測站(SDO)科普頁面,了解太陽活動的最新影像和數據
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