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时间:2023-10-06 01:54:14 来源: 浏览:

罕见!太阳表面惊现巨型黑子,一周后面向地球,全球电网或将瘫痪

最近,美国Nasa发布了一项引人注目的消息:火星探测器"毅力号"意外发现了一个巨型太阳黑子。这个黑子可能会对地球产生重大影响,当它面向地球时,可能引发高能爆炸,导致全球电网瘫痪,所有的电气设备和通讯网络都将无法正常运行。


太阳黑子并非无害,连马斯克也曾因其而遭受损失!在2022年2月,马斯克的SpaceX公司发射了49颗星链卫星,结果这些卫星遭遇了太阳耀斑引发的太阳风暴袭击。其中40颗卫星坠毁,造成巨大损失,这一切都源于太阳黑子的活动。

那么,什么是太阳黑子呢?

太阳黑子看起来很神秘,实际上它是太阳表面的一种巨大漩涡,由一种炽热气体形成,温度约为3000-4500℃,比太阳表面低1000℃到2000℃。这种温差导致漩涡与外部太阳形成激烈对流,给其外观带来深暗斑点的外观,即所谓的"黑子"。

太阳黑子中央有凹陷,深度可达500千米。它们的大小不一,从1000多千米到几万千米不等,甚至还有一些巨型太阳黑子可以肉眼可见地出现在地球上。


中国是世界上第一个记录太阳黑子的国家。早在汉朝时,《汉书·五行志》就描述了太阳黑子的现象:“成帝河平元年三月乙未,日出黄,有黑气,大如钱,居日中央。”这句话指的是公元前28年3月,太阳黑子以铜钱大小的黑气出现在太阳中央。

太阳黑子常以群体形式出现,少则一两个,多则几十个,被称为黑子群。天文学家将太阳表面的百万分之一定义为一个黑子群的大小单位,一百个单位等于地球的大小。所以一个普通的黑子群比地球面积还要大几倍。

太阳黑子不仅会集结成群,还会伴随一些衍生物的出现。黑子位于太阳光球上的低温区,因此容易产生剧烈的运动气流,导致各种天文现象和极端天气的发生,其中太阳耀斑和日冕是最典型的例子。

太阳黑子可能导致电网瘫痪和航天器坠落

不论是太阳黑子还是与之相关的太阳耀斑,它们都具有高强磁场,磁场强度可达1000高斯至4000高斯。这个数值相当惊人,比地球上的磁场强度高上万倍。因此,当太阳黑子面向地球时,很容易引发各种事故。前文提到的星链卫星的坠毁,正是由于太阳黑子引发的太阳风暴导致近地轨道的大气密度增加,使得卫星等航天器受阻力增大而坠落到地球表面。

1859年的"卡灵顿事件"就是太阳黑子的经典案例。当时,一个巨型太阳黑子突然出现在太阳北侧,释放出异常明亮的白光。很快,地球各地出现了极光,照亮周围的一切,许多人都被吓醒了。随后人们才意识到事态的严峻性,北美洲和欧洲的电报系统瘫痪了,电报塔倒塌了,甚至连电报纸都着火了!太阳黑子消失后,接连发生了长达8天的极端天气,甚至有人称在赤道附近看到了极光。


这次事件被称为"卡灵顿事件",科学家们通过计算机模拟发现,它是有记录以来最强磁暴,强度是1989年3月太阳磁暴的3倍。如果类似的事件发生在现在,后果将不堪设想:飞机、船舶无法定位和导航,手机、电脑也无法通信。根据中国科学院近地空间环境重点实验室的计算,新的"卡灵顿事件"至少会造成1万亿到2万亿美元的经济损失,全球经济需要4到10年才能勉强恢复。

此外,1989年3月和2003年10月分别发生两次较小规模的太阳风暴事件。幸运的是,这两次事件的强度相对较小。前者导致加拿大魁北克省的整个电网突然瘫痪,600万居民不得不在黑暗和严寒中度过;后者导致两颗卫星失灵,全球通讯和电网被迫中断。

回顾过去,展望未来

事实上,太阳黑子群的出现早有预兆。比利时皇家观测台在今年6月观测到了160多个太阳黑子,这是近20年来记录最多的一次。皇家观测台在论文中预测,在未来2-3年内,太阳黑子活动将变得更加频繁。巧合的是,今年8月还发生了两次X级耀斑事件。加上即将到来的巨型太阳黑子,事态似乎正朝着论文中所预测的方向发展。

然而,也有专家表示,在太阳黑子演化过程中存在各种不确定性,它们的强度有时也会减弱。因此,统计和预测只能给出一个大致的方向,并不能确定一定会发生什么。

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