
英国曾有一位名叫理查德·卡林顿的酿酒商,他同时也是一位业余天文学家。1859年9月1日这一天,33岁的他爬上楼梯,进入他位于伦敦附近的私人天文台,打开圆顶天窗,然后调整望远镜,将直径28厘米的太阳图像投射在一幅幕布上——在天气晴好的早晨,这样的天文观测是他的习惯。当他在纸上描摹太阳黑子的活动轨迹时,突然看到在一个大的黑子群中出现了“两块非常明亮的白色光斑”。与此同时,在伦敦基尤天文台,磁力计上用丝线悬挂的磁针开始剧烈跳动。
第二天黎明之前,壮观的极光照亮了天空,夏威夷和巴拿马以北的人都看得见。在落基山脉露营的旅者误以为日出,于是起床准备早餐。
图为2011年9月22日 卫星拍到了位于太阳边缘的等离子环的侧影,其巨大程度足以容纳许多个地球;上方还有一处形如波涛的日珥,正把带电的太阳粒子甩向太空。科学家们监测着太阳制造的振动波,借此探知其内部的一些活跃区--在它们冲出太阳表面之前。
太阳超级风暴是一种巨大的电磁爆发现象,可将数十亿吨的带电粒子喷向地球,卡林顿观测到的耀斑就是一场太阳超级风暴的先兆。当不可见的粒子巨浪与地球磁场发生撞击时,引起电报线路中电流激增,几处电报通讯站因此运行中断,而其他地方的电报员却发现,他们可以切断电报机的电池供电,单靠地磁感应的电流继续工作。波士顿的一名电报员向缅因州波特兰市的同行发电报说:
“现在我们用的完全是北极光产生的电流,你那边接收效果怎么样?”
“比用电池好得多。”波特兰方面回答道。
图为:2012年1月24日 瑞典北部的克瓦尔岛上,一大片极光在索玛勒于桥的上空摇曳;此次激烈的太阳活动持续了一周。地球大气层中的某些类气体被太阳射出的带电粒子击中时,会像霓虹灯里的氖气一样发光。极光在南北两极地区最为常见,遇上强劲的太阳风暴时,也会出现在纬度较低的地方。
换做是今天的通信、电力系统的操作员,绝不会那么愉快乐观。迄今为止再没有发生过威力与1859年相当的太阳超级风暴,所以我们很难计算,在如今这个电路四通八达的世界中,如果来一场规模近似的太阳风暴,破坏将达到什么程度。在这个问题上,加拿大魁北克省1989年3月13日的停电事故可以作为参照。当时,一次强度约为“卡林顿级”三分之二的太阳风暴,在不到两分钟的时间里,致使六百多万用户的供电网瘫痪。如果是一场卡林顿级的风暴,其毁坏的变压器会比电力公司的备用变压器还多,而制造、安装新变压器需要数月时间,在这期间,有上百万人得不到照明、饮用水、污水处理、供热、空调、燃料、电话以及无法常温保质的食品和药物。美国国家科学院最近的一项报告中估计,如上所述的太阳风暴可造成的经济损失相当于二十场卡特里娜级别的飓风,仅灾后第一年就达一到两万亿美元,而受损的各项事业需要十年才能恢复。
