美國專家警告,十年內巨型太陽風暴將造成全球電子系統大亂

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 25 日 14:05 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


1921 年 5 月,距今正好 100 年前,一場巨大的太陽風暴讓世界各地許多電報和電話交換站,因保險絲融化引發火災。風暴引起的極光,範圍大到連美國加州跟日本九州都看得見。科學家指出,近十年內,有很高機率產生可比百年前規模的太陽風暴,屆時全球衛星、電子和電力系統將遭受重大損失。

太陽風暴在天文學稱為「日冕物質拋射」(Coronal Mess Ejecttion,CME),大量磁化電漿(主要由電子和質子組成),隨著日珥噴射衝向各方。若衝向地球,便會與地球磁極產生震盪,引發地磁風暴,釋放出兆瓦級功率的能量回流至大氣層,而地球南北極兩端則會引發強烈極光。

史上紀錄最大的太陽風暴發生在 1859 年,由英國天文學家理查‧卡林頓(Richard Carrinton)記錄的「卡靈頓事件」,風暴引發的北極光連在加勒比海地區都看得見,洛磯山脈的夜晚光芒閃耀,甚至讓礦工以為天亮了而起床準備早餐。

▲ 1859 年卡靈頓為了記錄太陽風暴所畫的太陽黑子圖。(Source:Richard Carrington, Public domain, via Wikimedia Commons)

此外 NASA 近日指出,2012 年曾經有一波強度堪比卡靈頓事件的太陽風暴,剛好被地球閃過,要是晚幾天噴發,全球可能到現在還在清理散落各地的衛星殘骸。

美國國家大氣研究中心(National Center of Atmospheric Research,NCAR)警告,未來十年將是太陽活動非常頻繁的時期,地球遭遇大型風暴襲擊的機率上升許多。

「目前太陽週期於 2019 年 12 月開始,據我們觀察,本次週期的活動強度,是從 1970 年代以來最強。」NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士表示,「我們現在最擔心的是 GPS 系統,大型風暴不只阻礙訊號,甚至可能直接摧毀衛星。」

▲ 2010 年 ISS 國際太空站拍攝的極光圖,巨大太陽風暴造成的地磁風暴,將摧毀許多太空軌道的衛星系統。(Source:ISS Expedition 23 crew, Public domain, via Wikimedia Commons)

Mclntosh 博士並估算,近十年內,有 35%~45% 機率會發生大型太陽風暴,並損壞 GPS 系統和其他衛星,屆時全球因電子系統損壞造成的混亂和經濟損失,可能高達數千億美元。

更糟的估計是發生卡靈頓等級的巨型風暴,機率約是 4%~12%,雖然看起來不高,但 Mclntosh 博士指出,以目前 GPS 系統完全沒有替代或防護方案的情形下,只要一損壞,全球仰賴 GPS 系統的金融、運輸、通訊和電力系統都會出現龐大損失。但以目前各國政府處理危機的反應速度來看,他相當擔心。

▲ NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士。(Source:NCAR

以美國為例,早在 2004 年美國時任總統小布希,便已下令建立 GPS 失能的預備方案,並在 2008 年時公佈計畫,2015 年歐巴馬政府因應國會質詢,再次提出應變方案,但直到現在,沒有任何一項措施實現。

台灣為高度仰賴美國 GPS 系統的國家,倘若因太陽風暴導致 GPS 失去作用,勢必會造成重大損失,甚至人員傷亡。政府或許應及早規劃因應方案。

(首圖來源:David Hathaway, NASA, Marshall Space Flight Center, Public domain, via Wikimedia Commons)