强太阳风暴2012年将再度来袭
2012年9月22日午夜,美国纽约曼哈顿区上空将布满了一道五彩斑斓的光幕.在像纽约这样的南部地区,很少有人能够看到这种极其迷人的极光现象.不过, 人们欣赏美景的心情不会持续太久.几秒钟后,该地区所有电灯泡开始变暗并闪烁不定,接着光线在瞬间突然增强,灯泡变得异常明亮.随后,所有电灯全部熄灭. 90秒以后,整个美国东部地区都将停电.一年后,数以百万计的美国人开始死亡,国家基础设施将变成一堆废墟.世界银行将宣布美国变成一个发展中国家.同 时,欧洲,中国以及日本等地区或国家也都和美国一样,在这次灾难中苦苦挣扎.这次灾难来源于猛烈的太阳风暴,发生在距离我们1,5亿公里之外的太阳表面.
美探测器拍摄到的太阳风暴爆发照片
上述故事听起来或许有些荒谬,一般情况下太阳不会对地球造成如此巨大的灾难.不过,美国国家科学院在2009年1月发布的一份特别报告中声称,这 种灾难完全有可能会发生.该研究报告由美国宇航局出资赞助.在过去几十年间,人类社会在发展的同时,也在为毁灭自己埋下了伏笔.现代的生活方式过度依赖各 种科学技术,无意间让我们更多地暴露于一种超级危险之中.由太阳表面喷发出的等离子体可能会毁灭我们的电网,进而造成灾难性的后果.美国科学院特别报告起 草人,科罗拉多大学太空气候专家丹尼尔-贝克尔认为, "我们现在距离这种可能性的灾难越来越近了.如果人类对将可能发生的太阳风暴准备不足,这种太空风暴就有可能会切断人类社会的电力供应,手机信号,甚至包 括供水系统".
但也有专家表达了不同的看法,认为太阳风暴的影响主要集中在外太空,而由于地球磁场和大气层的阻挡效应,生活在地球上并不会因此受到过于明显的干 扰.专家们表示,当太阳风暴活动活跃时,黑子不断燃烧,爆炸,期间释放的大量紫外线会使地球上空的电离层浓度突然增加,吸收掉短波的能量,从而造成对短波 无线电信号的干扰.但日常生活中人们使用的手机,包括部分无线电都不通过电离层传播信号,因此一般的太阳风暴对地球表面的通信影响不会太大.理论上,一般 的太阳风暴强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护,对地球上的现存物种构成致命威胁.但对于2012年的太阳风暴,专家担心可能成为一个例外.
可能给地球带来巨大灾难
美国科学家警告认为, 2012年的强太阳风暴将给地球人类带来巨大的灾难,它的影响力将渗透到现代社会的每一个方面.在发出警告的专家看来,太阳风暴给地球的影响可能是"多米 诺骨牌式的".试想,当电网变得脆弱和不稳定,与供电息息相关的行业也将成为受害者:制冷设备停转,冷库里大量的食物和药品失去储藏条件而变质;水泵突然 停止运转,社区的居民饮水成为难题.此外,由于卫星信号中断, GPS定位系统也会因此成为废物.事实上早在1859年就发生过类似事件,当时的太阳爆发竟然导致电报线烧毁.当然,现在地球上布满了有线和无线设施,但 这些设施都难以经受太阳风暴袭击的考验.
当强太阳风暴来袭时,地球上的人类将主要面临两大问题.第一,就是关于现代电力网络问题.现代电力网络通常都是以更高的电压覆盖更广阔的区域,这 样可以让电力网络运营更加高效,可以尽量减少电力传输过程中的损失以及由于生产过剩所引起的电力浪费.但是,同时它也因此变得更容易受到太空气候的攻击. 输电网会变得非常脆弱不稳定,甚至有可能导致完全关闭.而这还只是多米诺骨牌效应的第一步,后面还可能导致"交通瘫痪,通讯中断,金融业崩溃和公共设施乱 套;水泵停转造成饮用水供应中断;缺乏制冷设备,食品和药物都难以有效保存.科学家们预计,当出现剧烈的强太阳风暴时,可能会使人类社会和经济损失惨重, 仅第一年的损失就可能达到1万亿至2万亿美元,而恢复重建则至少需要4到10年
第二个问题就是关于与电网相互依赖的,支持我们现代生活的其他各个系统的问题,如污水处理问题,超级市场物流基础设施问题,电站控制问题,金融市 场及其他依赖于电力系统的问题.如果将两个问题合二为一,就可以很明显地看出,卡林顿太阳风暴事件的重复出现就有可能造成历史罕见的巨大灾难.美国科学院 特别报告顾问,电力工业分析专家约翰--卡平曼认为",这种灾难与我们通常想像的灾难完全相反.通常欠发达地区容易受到攻击,但在这种灾难中,越发达的地 区越容易受到攻击".
人类并未做好应对灾难准备
面对可能产生的严重灾难,美国乃至整个人类并未就应对下一轮太阳风暴做好足够充分的准备.贝克尔表示,由于出现大型太阳风暴的可能性微乎其微, "全社会根本没将其考虑在内,而只是关心眼前的事物".对地球上的天气来说,气象专家可以连续数日跟踪某一风暴,并据此向当地居民发出足够的警示,而太阳 风暴或太空气候却完全不同.贝克说,我们目前还无法提前准确地预测太阳风暴的时间和强度,我和同事们所能预知的只是一旦大型太阳风暴来袭,我们根本无力应 对".
与人类早期预报地球上灾难性飓风类似,人类目前主要依靠对太阳黑子周期的预报,来监测太阳风暴的强度以及可能对地球产生的影响.太阳黑子周期是指 每11年内的太阳黑子数量增加和减少的过程.周期从太阳黑子活动最低潮时算起.在活跃时期,太阳黑子的数量增多,产生更多的太阳风暴.太阳风暴出现时,太 阳释放出大量带电粒子所形成的高速粒子流以及等离子体流,对地球磁层,电离层以及中性大气的状态造成影响.鉴于太阳风暴的危害,一个多世纪以来,人们一直 在监测太阳黑子的活动.
美国全国大气研究中心的科学家根据太阳表面下发生的现象及以往获得的太阳黑子周期数据,研发了新的太阳动力学模型.借助于新模型,天文学家可以提 供有关太阳黑子活动的早期预报.他们希望早期预报可以帮助电力公司,卫星操控者和其他方面提前几天甚至几年做好应对太阳黑子活动的准备.据了解,这种新模 型的准确率可以达到98%.美国国家科学基金会上层大气研究部的里查德-班恩科说,如果可以提前预测太阳风暴活动的话,人们就能更好地应对诸如通信中断, 卫星失灵,电力中断以及宇航员受到威胁等问题".
