此外,太阳风暴的大量带电粒子掠过地球,一方面会使地球电磁场发生变化,引起地磁暴、电离层暴,并影响无线电通讯特别是短波通讯,并进一步波及航空运输以及卫星导航装置等。另一方面,太阳风暴还会对高纬度地区地面的电力网、长距离管道感应出强大电势,造成电网过载、管道腐蚀,影响输电、输油、输气管线系统的安全。
颜毅华认为,太阳活动对气候生态的长期影响是肯定的,但具体作用机制尚不清楚。目前尚无证据表明,太阳风暴与天气、地震、物种灭绝有直接关系。
太阳“打喷嚏”,地球不一定会“感冒”
风暴已过,但留给人们思考的问题不少。为什么最近这次太阳风暴是“雨点小雷声大”,一些科学家预测与实际影响相距甚远?不久的未来会不会发生某些人预测的“世纪超级太阳风暴”?
“用一个形象的说法就是,并不是太阳一‘打喷嚏’,地球就会‘感冒’。”颜毅华介绍说,并不是每一个太阳耀斑、日冕物质抛射都会对地球造成影响,它们爆发的方向是否正对地球、太阳风暴到达地球后所剩能量有多大,这些都是考量的重要因素。而且,有地球磁层的保护,太阳风暴对人类生活的影响会大大降低。“这好比人体的免疫系统,保护着人体健康。只有携带与地球磁场极性相反磁力线的日冕物质抛射才会割断地球磁力线,撕裂地球磁层进入地球”。
“另一方面,这次爆发的只是一次C级耀斑,属于弱耀斑,对地球的威胁有限。”颜毅华告诉记者,耀斑通常可分成A、B、C、M、X五个级别,每个级别中又可划分10个等级。一般地球上观测到的弱耀斑是C级,M级是主要大耀斑,而X级则是极大耀斑。“在每个太阳活动高峰期,一般会产生10个左右X9级以上的极大耀斑。”
针对美国航空航天局发出的“2013年前后,一场大规模的太阳风暴将以前所未有的能量冲击地球”的警告,颜毅华介绍说,“所谓的卡林顿事件似的‘超级太阳风暴’属于极小概率事件”。之所以会有这种警告,原因在于太阳活动周期每11年达到峰值,预计2013年太阳黑子出现的数量为最多达到峰值,于是太阳风暴发生的机会就多。公众没必要产生恐慌,当然科学家们也肯定不会掉以轻心。
还不能准确预测太阳风暴,可通过监测预报影响地球时间和力度
“目前,人类还不能准确预测太阳风暴的发生,但是通过监测太阳的活动,我们完全可以像预报台风登陆一样,预测太阳风暴对地球的影响时间和力度。”颜毅华说,如果是耀斑活动,从太阳耀斑产生到地球上观测到耀斑活动,大约需要8分钟的时间。而太阳风暴中产生的高能粒子到达地球大概需要半个小时。另外,日冕抛射出的带电粒子到达地球的时间为数十小时。
颜毅华介绍说,“在这个时间间隔内,我们完全可以从引起耀斑的太阳磁场扭曲程度,大致判断出即将发生的太阳风暴的大小。如果是日冕物质抛射活动,那它一般需要半天至三四天才能到达地球进而影响地球磁场。我们可以通过监测太阳的活动发出预警,从而采取主动的防御措施,比如卫星处于收藏状态,对磁高纬地区降低输电线电压或关闭电网,暂停跨越地球极区的航空服务等,躲开或减少太阳风暴对人类的危害。”
据介绍,我国已基本建成能够对包括太阳磁场在内的多种物理参量进行测量的地基太阳观测体系。国家天文台、紫金山天文台、云南天文台等有多种先进的光学、红外、射电等波段的太阳观测仪器,云南天文台一米红外太阳塔和国家天文台射电日像仪等新型设备也正在建设中,将可在太阳风暴监测中发挥重要作用。
专家指出,由于地基观测会受到地球大气的影响,通过航天器进行空间观测更具有优势。遗憾的是我国目前还没有一颗专业的太阳物理观测卫星运行,这限制了太阳物理研究和空间科学的发展。
目前,由中国科学院国家天文台主持的“空间太阳望远镜”项目正在积极申报,有望建成世界上最大最先进的太阳望远镜,使我国监测太阳活动能力进入国际前列。
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