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太阳

温暖平静

但也可能随机爆发出

高能辐射

太阳风及日冕物质抛射

会侵袭地球

给人类造成重大灾难

这是什么原理

严重程度如何

能否进行预防呢？

太阳看起来像固体

它其实是炽热的流体

高温让原子分裂为电子和原子核

以离子的形态相互流动

这些离子受太阳的磁场影响

与太阳对行星引力作用类似

磁场和引力不同

磁场是电磁二原力的一部分

电产生磁场

磁场也产生电

太阳里带电的质子和电子

在流动中形成磁场

磁场接着影响粒子的流动

形成了一个封闭的反馈环

我们称之为太阳发电机机制

这个机制让太阳的磁场长期保持活跃

该磁场中存在大量能量

并时刻释放到太阳系当中

其中就有少量的太阳离子

例如太阳风

这样宇宙也有了天气

太阳的能量并非时刻稳定

随着恒星内部离子的流动

磁场时刻都在发生偏折

这样就会产生磁场角

里面积累了大量的能量

一旦磁场角像弹簧一样断裂

太阳就释放出太阳风

以及其他可怕的物质

这样的太阳风暴有许多类型

例如太阳耀斑——

一波高能辐射

太阳风暴以光速在太阳系前进

横扫太阳风中的质子

将这些质子加速成

高速太阳质子风暴

另外还有日冕物质爆发

从恒星中剥离数亿离子

这些离子以每小时900万公里速度

在太阳系前进

当地球被这些怪物撞击时

地表什么都不会发生

但小规模的风暴都能损坏卫星

影响无线电通信

危害航天安全

可对地球上的人们无害

地球的大气层会吸收

x射线来保护我们

日冕物质抛射中带电的离子

会被地球的磁场影响

能量粒子会分流到地球南北极

高能粒子被大气吸收后

会产生美丽的极光

如地球上的天气一样

大多数情况下 影响不大

但有时也有大风暴

太阳也一样

会爆发超级太阳风暴

每个世纪都会爆发一两次超级风暴

如果它今天发生

我们首先会检测到太阳耀斑增强

这是暴风雨之前的宁静

这暴风雨就是日冕物质喷射

携带巨量炽热离子

可在一天内通过1.5亿公里的地日距离

到达时 它会强烈压制地球的磁场

将能量传递至地球磁层

但也有可能更糟糕

如果日冕物质和地球正好处于合适角度

两重磁场就会融合

因为在磁场云通过地球时

它会将地磁场转变为一条长长的尾巴

最终 尾部储存的能量会爆发

并爆发性地释放至地球的方向

这时磁暴就产生了

一百年前 大家对磁暴毫不在意

对骨肉之躯几乎没有作用

但它对金属机器的影响就很大

你应该记得磁场会产生电流

21世纪的地球充满了

传输电力的电线

还有结构复杂的变电器

日冕物质能在电网中产生电力

导致电力中断

或彻底摧毁变电站

这已是前车之鉴

1989年魁北克省就因太阳风暴

发生了停电

但因为工程师已经知道了应对方法

所以我们大多数人根本不会在意

上一次太阳风暴袭击地球

还是在1859年

我们称那次事件为卡灵顿事件

是有史以来最强的太阳风暴

南至加勒比地区都有极光出现

在有些地区 极光强烈到

让人们误以为是日出

幸好当时也仅有电报存在

却也让不少操作员触电

机器火星四射

今天 我们科技产品多了不少

运气可能也不会那么好了

另一场太阳风暴迟早会发生

在2012年 一场卡灵顿级的风暴

以非常小的误差错过了地球

研究显示 一旦被其袭击

光美国的电力损失就将达到2.6万亿美金

需要4-10年时间来替换损坏的电力系统

其具体损失很难估计

专家们意见不一

有些人觉得可能只是短期停电

另一些人认为后果不堪设想

这只有事情发生了才能知道

每12年 该事件发生的几率为12%

在接下来50年内 发生几率高达50%

更令人不安的是

2019年一篇论文显示

即使像太阳这样的温和恒星

几千年也会产生超级耀斑

产生有史以来最大太阳风暴

如果地球不幸被击中

后果是灾难性的

电力的重要性不言而喻

不仅仅是照明

还有电脑、通信、导航

长期停电会导致供应链断裂

自来水停止

医疗体系瘫痪

超市断货、田野粮食腐烂

破损的电力系统很难修复

文明重启很可能要几十年时间

好 恐慌要开始了

新闻很喜欢耸人听闻的言论

但这一切可能不会发生

虽然太阳风暴不可避免

我们却可以避免其产生的副作用

科学家可以提前几小时或几天

预测到太阳风暴

全世界的工程师也知道太阳风暴产生的后果

他们可以把电力系统下线

把电器都拔掉

他们也可以建立新线路分流电压

其投资比其他自然灾害都要低

就算风暴再强烈

其可防性也非常高

但我们必须时刻警惕

危险可控 但确实存在

太阳给我们带来温暖和光明

但有一天 它也可能给我们送来巨兽