卡林顿事件,有记录以来最大的地磁暴,发生在现在有什么后果?

地球物语 2023-12-05 16:29:25

进入12月以来,我国多地拍摄到罕见的极光现象,据国家气象局介绍,这种自然现象是由太阳风暴引发的地磁暴带来的,其实小规模的地磁暴对我们日常生活影响不大,无需过度担心。国家气象局还说,近几天可能还会有一次小到中等的地磁暴,北方地区还有可能看到极光。

太阳风暴与地磁暴

今天在这里给大家简单介绍下太阳风暴和地磁暴,太阳风暴是指太阳上发生的太阳耀斑、日冕物质抛射和太阳粒子事件,高发期是太阳活动周期最大值期间。太阳风暴释放出的高能粒子能量,沿着太阳风(太阳的外大气层的带电粒子流)的路径传播,到达地球附近时,就会与地球磁场产生相互作用,从而引发地球磁场剧烈震荡,造成地磁暴的发生。

太阳风暴和地磁暴是相互关联的,但概念和影响却略有不同。太阳风暴是指太阳上的活动,而地磁暴是指地球磁场的剧烈变化。太阳风暴可能会造成地磁暴的发生,但地磁暴也可能由其他因素引起,如地震活动或其它宇宙天体的影响。

卡灵顿事件

说到地磁暴,不得不说下“卡灵顿事件”了。卡灵顿事件是1859年9月,发生的一次极端强烈的地磁暴事件。时年8月底,太阳出现超大型黑子群,并发生了多次强大的日冕物质抛射,9月1日,抛射出的大量高能粒子随太阳风17.6小时后到达地球,与地磁场发生强烈的相互作用,磁场强度在几分钟内发生了5到6倍的剧烈变化。当高能粒子沿着地球磁力线流动时,撞击地球大气层中的分子,引发了在整个地球上几乎都可以看到的极光现象。

这是迄今为止,有记录以来最强的一次地磁暴。1859年9月1日,英国天文学家理查德·卡灵顿在观测太阳黑子时,看到了两次异常亮的白光闪现,起初他以为是光线穿过设备,但很快意识到这是太阳的强烈辐射。1859年电子技术还处于起步阶段,最尖端的设备是电报,这次地磁暴产生的磁脉冲导致电报机产生了火花,点燃了文件。除了极光现象,卡灵顿事件还对电力设备,电报、铁路等系统造成严重干扰以及损害,对当时人们生活、社会运转产生了严重影响。

正是这次事件,才引起了人类对空间天气和地磁暴的重视。为了纪念这次事件的首次记录,就命名为“卡灵顿事件”。通过这一发现,卡灵顿还证明了太阳是气体球而不是固体球。后来他又进行了长期观测,追踪了太阳黑子在整个11年太阳活动周期内的变化。

据2021年的一项研究估计,1859年9月,太阳产生的“日冕物质抛射”携带的动能约为3x10^32尔格,辐射能量约为4x10^32尔格,相当于100亿吨当量的核弹爆炸能量,威力是广岛原子弹的6.6667万倍。就算是当今世界上当量最大的核武器沙皇炸弹,才5万吨当量,卡灵顿事件产生的威力有多大可想而知了,幸运的是并不是发生在地球上。

近几十年发生过的地磁暴事件

近几十年中,较大规模的地磁暴发生在1989年、2003年、2015年。1989年3月13日发生的地磁暴,让加拿大魁北克省电力系统在90秒内瘫痪,600多万人在黑暗中度过了9个小时,美国从东海岸到太平洋西北部的电网系统全部瘫痪。2003年10月发生的“哈洛威地磁暴”事件,造成瑞典半数地区发生了大面积停电,约50万人的生活和工作受到影响。

2015年6月22日,同样是北美遭遇了一场强烈的地磁暴袭击,多个地区发生大规模停电,电网基本瘫痪。此外,全球导航卫星系统也遭受了不同程度的干扰,精确定位和导航功能在地磁暴期间出现了偏差。根据美国国家海洋和大气管理局的说法,地磁暴也可以扭曲大气层,改变无线电信号的传播路径,让无线电通信和GPS导航系统受到严重影响。

卡灵顿事件发生在今天会有什么后果

在电子通信技术高度发达现代,人们对手机以及全球定位系统等技术高度依赖,如果发生1859年“卡灵顿事件”那样强度的地磁风暴,后果远比当时严重得多。首先强烈的电磁脉冲会使电力网瘫痪,关键基础设施失去电力供应,导致大面积停电。再就是卫星、无线电通信系统因地磁风暴干扰,通信瘫痪,信息传递中断。随着通信的中断,全球定位系统、互联网服务、电子金融市场都会因此受到严重影响,还有大量的太空辐射,对飞行员、宇航员造成生命危险,地面辐射也会对人体健康产生影响,整个社会会陷入混乱,后果会远超我们的想象。

根据英国保险业巨头劳合社2013年的一项研究显示,如果发生与1859年卡灵顿事件级别相当的超级地磁暴,引发的大面积长期停电,会给北美电力行业带来2.6万亿美元的损失。这样的强烈的地磁暴往往会破坏许多特高压变压器,由于这些变压器都是定制设备,所以难以快速更换,这就可能会导致全球持续数年的大停电。没有了电力系统,金融市场瘫痪、银行业务中断、电信和商业交易停顿、医疗和急救系统瘫痪、供水和燃料运输中断以及食品供应链断裂等严重后果,对社会造成难以想象的破坏性打击。

美国《空间天气》杂志2017年的一项研究显示,在最极端大面积停电的情景下,66%的美国人口会受到影响,每日可能遭受4150亿美元的国内经济损失,还有700亿美元的国际供应链中断损失。

下一次卡灵顿事件会在什么时候爆发?

2021年,发表在《天体物理学杂志》上的一项开普勒数据分析显示,比1859年卡灵顿事件大约强10倍的超级太阳耀斑,可能每3000年就发生一次,比卡灵顿事件强大约100倍的超级耀斑,可能每6000年发生一次。尽管如此,我们对太阳释放类似卡灵顿事件或更强大耀斑的频率,仍不知何时发生。根据树木年轮中碳14原子检测,科学已经研究出在过去1万年里,类似这样规模的事件至少发生过6次,然而却不能发现这几次之间的任何关联。

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评论列表
  • 根据我做的一项实验分析,这次磁暴会造成6/10的人大量脱发。

  • 2023-12-10 12:09

    (理论推测地磁反转,地球生物大灭绝)photon energy and photon behavior discussions 光是电磁粒子。危险在于,太阳发射更多负光子将导致其正的静电持续增大(十分缓慢但不可逆转),到了一定阶段,地球太阳距离处于低谷,地球高温,太阳静电斥力破坏它的结构稳定。在某些扰动条件下,耀斑大爆发(正电物质)射向地球,热不可当,伴随陨石,生物大灭绝。然后地球由带负电逐渐转向正电,地磁反转,地球因电磁力反向远离太阳,靠近月亮,漫长冰河期,新的造山运动。。。不断周期循环。下一个灭绝与冰河期已经不远了,观测太阳的变化很重要………行星间的磁力平衡和稳定需要磁轴平行————如果爆发时间不长,就有可能设法躲过灭绝灾难。迷信骗子悖论斯坦将导致人类灭绝。……有趣的是,地磁场有微小的24小时周期变化,且与太阳时辰强相关。