科學(xué)家警告:2012年強(qiáng)太陽風(fēng)暴將襲擊地球
來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-06-26 15:08:21
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報(bào)道,太陽風(fēng)暴是指太陽黑子活動(dòng)高峰階段的劇烈爆發(fā)活動(dòng),通常每隔11年就會(huì)進(jìn)入一個(gè)太陽風(fēng)暴的活躍期。美國(guó)科學(xué)家日前警告說,2012年地球?qū)?huì)遭遇強(qiáng)烈的太陽風(fēng)暴,其破壞力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“卡特里娜”颶風(fēng),而且地球上幾乎所有的人都將難逃其災(zāi)難性的影響。
強(qiáng)太陽風(fēng)暴2012年將再度來襲
2012年9月22日午夜,美國(guó)紐約曼哈頓區(qū)上空將布滿了一道五彩斑斕的光幕。在像紐約這樣的南部地區(qū),很少有人能夠看到這種極其迷人的極光現(xiàn)象。不過,人們欣賞美景的心情不會(huì)持續(xù)太久。幾秒鐘后,該地區(qū)所有電燈泡開始變暗并閃爍不定,接著光線在瞬間突然增強(qiáng),燈泡變得異常明亮。隨后,所有電燈全部熄滅。90秒以后,整個(gè)美國(guó)東部地區(qū)都將停電。一年后,數(shù)以百萬計(jì)的美國(guó)人開始死亡,國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施將變成一堆廢墟。世界銀行將宣布美國(guó)變成一個(gè)發(fā)展中國(guó)家。同時(shí),歐洲、中國(guó)以及日本等地區(qū)或國(guó)家也都和美國(guó)一樣,在這次災(zāi)難中苦苦掙扎。這次災(zāi)難來源于猛烈的太陽風(fēng)暴,發(fā)生在距離我們1.5億公里之外的太陽表面。
上述故事聽起來或許有些荒謬,一般情況下太陽不會(huì)對(duì)地球造成如此巨大的災(zāi)難。不過,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院在2009年1月發(fā)布的一份特別報(bào)告中聲稱,這種災(zāi)難完全有可能會(huì)發(fā)生。該研究報(bào)告由美國(guó)宇航局出資贊助。在過去幾十年間,人類社會(huì)在發(fā)展的同時(shí),也在為毀滅自己埋下了伏筆,F(xiàn)代的生活方式過度依賴各種科學(xué)技術(shù),無意間讓我們更多地暴露于一種超級(jí)危險(xiǎn)之中。由太陽表面噴發(fā)出的等離子體可能會(huì)毀滅我們的電網(wǎng),進(jìn)而造成災(zāi)難性的后果。美國(guó)科學(xué)院特別報(bào)告起草人、科羅拉多大學(xué)太空氣候?qū)<业つ釥?貝克爾認(rèn)為,“我們現(xiàn)在距離這種可能性的災(zāi)難越來越近了。如果人類對(duì)將可能發(fā)生的太陽風(fēng)暴準(zhǔn)備不足,這種太空風(fēng)暴就有可能會(huì)切斷人類社會(huì)的電力供應(yīng)、手機(jī)信號(hào),甚至包括供水系統(tǒng)。”
但也有專家表達(dá)了不同的看法,認(rèn)為太陽風(fēng)暴的影響主要集中在外太空,而由于地球磁場(chǎng)和大氣層的阻擋效應(yīng),生活在地球上并不會(huì)因此受到過于明顯的干擾。專家們表示,當(dāng)太陽風(fēng)暴活動(dòng)活躍時(shí),黑子不斷燃燒、爆炸,期間釋放的大量紫外線會(huì)使地球上空的電離層濃度突然增加,吸收掉短波的能量,從而造成對(duì)短波無線電信號(hào)的干擾。但日常生活中人們使用的手機(jī),包括部分無線電都不通過電離層傳播信號(hào),因此一般的太陽風(fēng)暴對(duì)地球表面的通信影響不會(huì)太大。理論上,一般的太陽風(fēng)暴強(qiáng)度還不至于沖破地球大氣和磁場(chǎng)的保護(hù),對(duì)地球上的現(xiàn)存物種構(gòu)成致命威脅。但對(duì)于2012年的太陽風(fēng)暴,專家擔(dān)心可能成為一個(gè)例外。
可能給地球帶來巨大災(zāi)難
美國(guó)科學(xué)家警告認(rèn)為,2012年的強(qiáng)太陽風(fēng)暴將給地球人類帶來巨大的災(zāi)難,它的影響力將滲透到現(xiàn)代社會(huì)的每一個(gè)方面。在發(fā)出警告的專家看來,太陽風(fēng)暴給地球的影響可能是“多米諾骨牌式的”。試想,當(dāng)電網(wǎng)變得脆弱和不穩(wěn)定,與供電息息相關(guān)的行業(yè)也將成為受害者:制冷設(shè)備停轉(zhuǎn),冷庫里大量的食物和藥品失去儲(chǔ)藏條件而變質(zhì);水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn),社區(qū)的居民飲水成為難題。此外,由于衛(wèi)星信號(hào)中斷,GPS定位系統(tǒng)也會(huì)因此成為廢物。事實(shí)上早在1859年就發(fā)生過類似事件,當(dāng)時(shí)的太陽爆發(fā)竟然導(dǎo)致電報(bào)線燒毀。當(dāng)然,現(xiàn)在地球上布滿了有線和無線設(shè)施,但這些設(shè)施都難以經(jīng)受太陽風(fēng)暴襲擊的考驗(yàn)。
當(dāng)強(qiáng)太陽風(fēng)暴來襲時(shí),地球上的人類將主要面臨兩大問題。第一,就是關(guān)于現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)問題,F(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)通常都是以更高的電壓覆蓋更廣闊的區(qū)域,這樣可以讓電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)更加高效,可以盡量減少電力傳輸過程中的損失以及由于生產(chǎn)過剩所引起的電力浪費(fèi)。但是,同時(shí)它也因此變得更容易受到太空氣候的攻擊。輸電網(wǎng)會(huì)變得非常脆弱不穩(wěn)定,甚至有可能導(dǎo)致完全關(guān)閉。而這還只是多米諾骨牌效應(yīng)的第一步,后面還可能導(dǎo)致“交通癱瘓、通訊中斷、金融業(yè)崩潰和公共設(shè)施亂套;水泵停轉(zhuǎn)造成飲用水供應(yīng)中斷;缺乏制冷設(shè)備,食品和藥物都難以有效保存?茖W(xué)家們預(yù)計(jì),當(dāng)出現(xiàn)劇烈的強(qiáng)太陽風(fēng)暴時(shí),可能會(huì)使人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)損失慘重,僅第一年的損失就可能達(dá)到1萬億至2萬億美元,而恢復(fù)重建則至少需要4到10年。
第二個(gè)問題就是關(guān)于與電網(wǎng)相互依賴的、支持我們現(xiàn)代生活的其他各個(gè)系統(tǒng)的問題,如污水處理問題、超級(jí)市場(chǎng)物流基礎(chǔ)設(shè)施問題、電站控制問題、金融市場(chǎng)及其他依賴于電力系統(tǒng)的問題。如果將兩個(gè)問題合二為一,就可以很明顯地看出,卡林頓太陽風(fēng)暴事件的重復(fù)出現(xiàn)就有可能造成歷史罕見的巨大災(zāi)難。美國(guó)科學(xué)院特別報(bào)告顧問、電力工業(yè)分析專家約翰-卡平曼認(rèn)為,“這種災(zāi)難與我們通常想像的災(zāi)難完全相反。通常欠發(fā)達(dá)地區(qū)容易受到攻擊,但在這種災(zāi)難中,越發(fā)達(dá)的地區(qū)越容易受到攻擊。”
人類并未做好應(yīng)對(duì)災(zāi)難準(zhǔn)備
面對(duì)可能產(chǎn)生的嚴(yán)重災(zāi)難,美國(guó)乃至整個(gè)人類并未就應(yīng)對(duì)下一輪太陽風(fēng)暴做好足夠充分的準(zhǔn)備。貝克爾表示,由于 出現(xiàn)大型太陽風(fēng)暴的可能性微乎其微,“全社會(huì)根本沒將其考慮在內(nèi),而只是關(guān)心眼前的事物。”對(duì)地球上的天氣來說,氣象專家可以連續(xù)數(shù)日跟蹤某一風(fēng)暴,并據(jù)此向當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)出足夠的警示,而太陽風(fēng)暴或太空氣候卻完全不同。貝克說,“我們目前還無法提前準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)太陽風(fēng)暴的時(shí)間和強(qiáng)度,我和同事們所能預(yù)知的只是一旦大型太陽風(fēng)暴來襲,我們根本無力應(yīng)對(duì)。”
與人類早期預(yù)報(bào)地球上災(zāi)難性颶風(fēng)類似,人類目前主要依靠對(duì)太陽黑子周期的預(yù)報(bào),來監(jiān)測(cè)太陽風(fēng)暴的強(qiáng)度以及可能對(duì)地球產(chǎn)生的影響。太陽黑子周期是指每11年內(nèi)的太陽黑子數(shù)量增加和減少的過程。周期從太陽黑子活動(dòng)最低潮時(shí)算起。在活躍時(shí)期,太陽黑子的數(shù)量增多,產(chǎn)生更多的太陽風(fēng)暴。太陽風(fēng)暴出現(xiàn)時(shí),太陽釋放出大量帶電粒子所形成的高速粒子流以及等離子體流,對(duì)地球磁層、電離層以及中性大氣的狀態(tài)造成影響。鑒于太陽風(fēng)暴的危害,一個(gè)多世紀(jì)以來,人們一直在監(jiān)測(cè)太陽黑子的活動(dòng)。
美國(guó)全國(guó)大氣研究中心的科學(xué)家根據(jù)太陽表面下發(fā)生的現(xiàn)象及以往獲得的太陽黑子周期數(shù)據(jù),研發(fā)了新的太陽動(dòng)力學(xué)模型。借助于新模型,天文學(xué)家可以提供有關(guān)太陽黑子活動(dòng)的早期預(yù)報(bào)。他們希望早期預(yù)報(bào)可以幫助電力公司、衛(wèi)星操控者和其他方面提前幾天甚至幾年做好應(yīng)對(duì)太陽黑子活動(dòng)的準(zhǔn)備。據(jù)了解,這種新模型的準(zhǔn)確率可以達(dá)到98%。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)上層大氣研究部的里查德-班恩科說,“如果可以提前預(yù)測(cè)太陽風(fēng)暴活動(dòng)的話,人們就能更好地應(yīng)對(duì)諸如通信中斷、衛(wèi)星失靈、電力中斷以及宇航員受到威脅等問題。”
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