當超級太陽風暴再度來襲,人類有多久的預警時間?

作者 | 發布日期 2015 年 07 月 30 日 15:34 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly

大規模與潛在的極長時間停電、及無線電傳輸遭擾亂與人造衛星訊號遭損害等,都是太陽日冕大量拋射(coronal mass ejection,CME)發生時,可能會對地球造成的衝擊,不過,面臨這樣的衝擊,我們卻只有短短 12 小時的事先預警時間。



英國商業、創新及技能部(BIS)在其最新報告中,擬訂了太空天氣準備策略(Space Weather Preparedness Strategy),概述太空天氣的不穩定、及其計畫因應的對策。報告中指出,「太陽活動會產生 X 射線、高能粒子與日冕*註一 大量拋射,而類似的太陽風暴若直接衝擊地球,可能會造成大規模的影響,包括中斷航空運輸及電信通訊、干擾或損害人造衛星系統等」。

*註一:日冕是太陽大氣的最外層,在高溫下,氫、氦等原子被電離成帶正電的質子、氦原子核及帶負電的自由電子等,這些帶電粒子運動速度極快,因此會不斷掙脫太陽引力的束縛,射向太陽外圍、形成太陽風。

該報告也指出,其中最令人憂心的情況就是日冕大量拋射──太陽風與磁場突然噴發大量物質到日冕上方或進入太空中,其所拋射出的物質為電漿,電子及質子為主要成分,科學家認為,其中還可能包括少量的氦、氧或鐵等重元素。而日冕大量拋射在 1859 年時,就曾經對地球造成重大影響。

1859 年 9 月 1 日及 2 日,發生史上最強大的超級太陽風暴「卡靈頓事件(Carrington event)」,除了產生日冕物質大量拋射外,太陽閃焰也伴隨而來,發射出 X 射線且帶來紫外線輻射風暴,當時造成越洋聯繫歐洲及北美洲的電報系統失效,塔臺甚至發出火花、電報機也自發性地著火。此外,1921 年及 1960 年也曾發生較小的磁暴,導致無線電受到干擾。

據報告指出,一般而言,日冕拋射速度越快,對地球造成的潛在影響就越大,舉例來說,「卡靈頓事件」當時的拋射僅在短短 18 小時內就到達地球,若以目前的太空天氣預測能力來計算,從事件發生到對地球產生衝擊,我們只有短短 12 小時的事先預警時間。

報告建議,面對日冕大量拋射襲擊而來,各國政府須提高警報與預警措施、更新具安全備份的通訊與電力基礎設施,以及制定該如何因應衝擊發生時的對策。至於我們,也只能像預防洪水及暴風雨等自然災害一般,做好隨時可能面臨太空災害的準備。

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