美国专家警告,十年内巨型太阳风暴将造成全球电子系统大乱

1921年5月,距今正好一百年前,一场巨大的太阳风暴,让世界各地许多电报和电话交换站,因保险丝融化引发火灾。风暴引起的极光,范围大到连美国加州跟日本九州都看得见。科学家指出,近十年内,有很高几率会产生可比百年前规模的太阳风暴,届时全球卫星、电子和电力系统将遭受重大损失。

太阳风暴在天文学上称为“日冕物质抛射(Coronal Mess Ejecttion, CME)”,大量的磁化电浆(主要由电子和质子组成),随着日珥喷射冲向各个方向。若冲向地球,便会与地球磁极产生震荡,引发地磁风暴,释放出万亿瓦级功率的能量回流至大气层,而当地球南北极两端,则会引发强烈极光。

史上记录最大的太阳风暴发生在1859年,由英国天文学家理查.卡林顿(Richard Carrinton)记录的“卡灵顿事件”,该次风暴引发的北极光,连在加勒比海地区都看得见,洛矶山脉的夜晚光芒闪耀,甚至让矿工们以为天亮了而起床准备早餐。

1859年卡灵顿为了记录太阳风暴所画的太阳黑子图(Source:Richard Carrington, Public domain, via Wikimedia Commons)

此外,NASA近日指出,2012年曾经有一波强度堪比卡灵顿事件的太阳风暴,刚好被地球躲过,要是晚个几天喷发,全球可能到现在还在清理散落各地的卫星残骸。

美国国家大气研究中心(National Center of Atmospheric Research, NCAR)则提出警告,未来十年将是太阳活动非常频繁的时期,地球遭遇大型风暴袭击的几率会上升许多。

“目前的太阳周期于2019年12月开始,根据我们的观察,本次周期的活动强度,是从1970年代以来最强的一次。”NCAR副主任Scott Mclntosh博士表示,“我们现在最担心的是GPS系统,大型风暴不只会阻碍信号,甚至可能直接摧毁卫星。”

2010年ISS国际空间站拍摄的极光图,巨大的太阳风暴所造成的地磁风暴,将摧毁许多太空轨道上的卫星系统(Source:ISS Expedition 23 crew, Public domain, via Wikimedia Commons)

Mclntosh博士并估算,近十年内,有35%~45%的几率会发生大型太阳风暴,并对GPS系统和其他卫星造成损坏,届时全球因电子系统损坏造成的混乱和经济损失,可能高达数千亿美元。

更糟的估计,发生卡灵顿等级的巨型风暴,几率大约是4%~12%,虽然看起来不高,但Mclntosh博士指出,以目前GPS系统完全没有替代,或是防护方案的情形下,只要一发生损坏,全球依赖GPS系统的金融、运输、通信和电力系统都会出现庞大损失。但以目前各国政府处理危机的反应速度来看,他感到相当担心。

提出警告的NCAR副主任Scott Mclntosh博士(Source:NCAR)

以美国为例,早在2004年美国时任总统小布什,便已下令创建GPS失能情况下的预备方案,并在2008年时公布了相关计划,2015年奥巴马政府应对国会的质询,再次提出了应变方案,但直到现在,没有任何一项措施实现。

(首图来源:David Hathaway, NASA, Marshall Space Flight Center, Public domain, via Wikimedia Commons)