為阻止太陽超級風(fēng)暴 科學(xué)家提議建105噸太空盾牌

國外研究人員研究表明，人類可能嚴(yán)重低估了太陽對地球潛在的傷害?，F(xiàn)在國外研究人員提出了一個解決方案：在太空中建設(shè)一個105噸的盾牌，防止太陽耀斑造成重大破壞。

太陽超級風(fēng)暴的巨大破壞作用

危害人類的將是太陽超級風(fēng)暴。太陽賦予地球上萬物以生命，但它難以預(yù)測的威力，有時也會引發(fā)大災(zāi)難。大規(guī)模太陽耀斑的威力，足以破壞衛(wèi)星、通信系統(tǒng)，以及我們每天都在使用的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品——其中包括智能手機(jī)、電視機(jī)和廣播。

鑒于人類對衛(wèi)星技術(shù)的依賴——其中包括導(dǎo)航、通信和娛樂——衛(wèi)星遭到破壞的影響是巨大的。太陽超級風(fēng)暴會干擾衛(wèi)星和地面設(shè)備間的無線電信號傳輸，從而癱瘓衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是飛機(jī)和船舶，會受到相當(dāng)大影響。部分衛(wèi)星會被摧毀，所有衛(wèi)星系統(tǒng)會因太陽超級風(fēng)暴而嚴(yán)重老化，要求重新發(fā)射新衛(wèi)星取代現(xiàn)有衛(wèi)星，SpaceX和其他太空技術(shù)公司可以大賺一筆了。

這項研究的一個關(guān)鍵數(shù)據(jù)是，未來150年由太陽超級風(fēng)暴造成的經(jīng)濟(jì)損失，將相當(dāng)于目前美國的GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）。因此，建設(shè)太空盾牌將是為人類為避免經(jīng)濟(jì)大災(zāi)難而上的一道保險。資料顯示，2016年美國GDP約為18.6萬億美元。

太陽風(fēng)暴

劇烈的太陽風(fēng)暴會引發(fā)電流迅猛增長，造成電網(wǎng)癱瘓。最糟糕的情況是，地磁力會影響柵極變壓器數(shù)周，甚至數(shù)月不能正常工作。發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)冗余度較高，但世界上大多數(shù)國家和地區(qū)的電網(wǎng)冗余度不夠高。

另外一個問題是增加的輻射，在太陽超級風(fēng)暴期間，乘坐飛機(jī)的乘客可能受到大劑量輻射。

研究人員利用地質(zhì)記錄和大小與太陽相當(dāng)?shù)暮阈腔顒拥臄?shù)據(jù)，推測下一次劇烈太陽耀斑將發(fā)生在未來100年。他們通過計算發(fā)現(xiàn)，超級危險的“滅絕級別”的超級耀斑每2千萬年才會發(fā)生一次，但發(fā)生造成科技大災(zāi)難級別的耀斑的可能性要高得多。

卡林頓事件

有關(guān)太陽風(fēng)暴危害的第一個證據(jù)就是所謂的卡林頓事件，也是有史以來有記錄最著名的造成危害的太空氣候事件。它發(fā)生在1859年9月，劇烈的太陽耀斑引發(fā)了過去500年來最大規(guī)模的太陽風(fēng)暴，歐洲和北美的電報線路遭到破壞，電報大樓出現(xiàn)火災(zāi)。

發(fā)生在1989年的另一次太陽風(fēng)暴，造成加拿大斷電，600萬人斷電時間長達(dá)9個小時。一些研究人員估計，未來4年太陽風(fēng)暴造成的經(jīng)濟(jì)損失將高達(dá)約2.6萬億美元。

考慮到人類對科技和通信的依賴程度，極端太空氣候造成的危害將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以往。人類有應(yīng)對措施嗎?

現(xiàn)有的防護(hù)措施

我們現(xiàn)在的防護(hù)措施就是地球的天然磁氣圈。日冕物質(zhì)拋射會引發(fā)地磁電離，而直奔地球。這種現(xiàn)象一直都在發(fā)生，只是大多數(shù)時間不會到達(dá)地球。地球的大氣層也具有一定的保護(hù)作用。

但一個好消息是，極端太空氣候事件到達(dá)地球需要數(shù)天時間，因此，即使太陽拋射的數(shù)十億噸微粒向地球奔來，我們會有一定的預(yù)警時間。

建立磁盾牌

地球大氣層可能有一定保護(hù)作用，只是保護(hù)作用不夠強(qiáng)大。洛布和林加姆建議，建設(shè)一個105噸重的磁盾牌，使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不會到達(dá)地球。他們表示，這一項目將耗資約1000億美元——與國際空間站相當(dāng)——但比全球GDP低3、4個數(shù)量級。

洛布和林加姆建議在拉格朗日點L1——位于太陽和地球之間，距離地球約100萬英里（160萬公里）——安裝一個磁盾牌。他們還指出，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)證明，超級耀斑在M和K-矮星（宇宙中最常見的恒星）上更為常見，因此那里的高級文明可能已經(jīng)建起了磁盾牌。因此，人類為什么不利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡尋找這一“高科技特征”。

洛布和林加姆還認(rèn)為，超級太陽耀斑造成的危害在未來數(shù)十年尤其嚴(yán)重，原因并非是太陽會特別活躍，而與地球文明所處的發(fā)展階段有關(guān)。

重大太陽超級耀斑可能是百年一遇的事件，但它提醒我們，即使相隔1.5億公里之遠(yuǎn)，地球仍然會受到太陽的影響。