太阳风暴来地球也发烧?专家:灾难有办法避免

　　过去的半个多月，太阳公公接连打了两个喷嚏：耀斑暴发引发的太阳风暴抛出了大量带电粒子，并分别在8月3日和7日两次击中地球。

　　这足以让人类绷紧神经——这还不是最坏的消息——已经有人预言，太阳即将患上一场“重感冒”。一则来自美国宇航局（NASA）的警告说，一场超级太阳风暴将在2013年袭击地球，并对人类健康、公共设施和国家安全系统带来毁灭性的影响。

　　“世界末日要来了！”有人惊呼道。

　　相比公众的恐慌，位于北京中关村的国家空间天气监测预警中心，一切显得异常平静。研究员薛炳森和同事们每天都在预报室里，通过卫星和望远镜观测着太阳的每一点变化。

　　“虽然人类还没有完全掌握太阳活动的规律，根据现有认知的推断，2013年发生大的太阳事件的概率与其他太阳活动差别不大。”薛炳森说。

　　无论如何，越来越多的人开始把关注的目光投向太阳。毕竟，作为地球上万物的“生命之母”，即使它只是打个喷嚏，地球也会感受到一阵寒风。

　　太阳的身体状况本来就不太健康

　　从某种意义上说，太阳的“身体状况”本来就没有我们想象中那么健康。“在近6000摄氏度的太阳表面，太阳风暴是经常发生的。”薛炳森说。只是大多数时候，那些打出来的喷嚏并没有对准地球而已。

　　同样是进行自转的球体，也同样有一根磁力线，太阳和地球的表面有着显著的差异。不同于地球表面坚固的地壳，太阳由流动的气体凝聚而成，而且低纬度地区转速较快，高纬度地区转速较慢。在转速差异的拉扯下，磁力线就像一根橡皮筋，被越来越严重地拉伸、扭曲，一些部分甚至被拉得几近断裂。

　　当拉伸达到极限时，不堪重负的磁力线终于崩断成许多零散的部分。在磁极的作用下，它们又会重新就近连接，有的和主线连在了一起，有的则形成独立的磁力线圈，并卷着太阳表面的带电粒子，以及大量的能量，被抛了出来。

　　在拉伸的过程中，那些“几近断裂”的部分在观测中看起来是一片黑影，因此被命名为太阳黑子；而太阳憋了许久才暴发出来的喷嚏，观测结果的表现是太阳表面出现了一块短暂的亮片，在教科书上，它的名字是耀斑。

　　耀斑的产生只是一个瞬间的事情，但这些被喷出来的物质要到达地球，却分成了3个梯队——毕竟，要穿越太阳与地球1.5亿公里的距离，并不是一件太容易的事情。

　　大约在耀斑发生8分钟后，包含着可见光、X射线和紫外线的电磁波作为第一梯队到达。它们在观测的镜头中留下了闪耀的形象，也给太空中的宇航员带来辐射的危险。但对于地球上的人们，它们已经大多被地球表面的大气遮挡掉了。

　　几个小时以后，以每秒数万千米的速度前进的高能粒子第二批到达地球。这些从太阳表面抛出的粒子是卫星的天敌。它们打在卫星定位用的感光器件上，有可能让卫星无法分辨自己的方位，甚至破坏卫星的既有程序。

　　在此之后，再等上十几小时，来自太阳的第三批部队才会姗姗来迟——尽管，它们超过1000千米/秒的速度已经是“超音速”了。这支队伍由重新组合的磁力线和被它们卷走的低能粒子共同组成，也是太阳的“喷嚏”中对人类影响最大的部分。

　　当它们到达地球时，磁力线与地球的磁场发生重联可能造成地磁场的波动，地磁场波动所造成的感生电压可能影响人类社会的供电系统。甚至，当低能粒子进入大气层时造成高层大气结构和电离层的剧烈改变，可能会造成GPS的定位偏差，甚至改变卫星的轨道。

　　这也就能够解释，为什么一场很难确定是否发生的太阳风暴，会让NASA发出如此危言耸听的警告。

　　即使发生太阳风暴，我们也有能力避免灾难

　　作为研究太阳活动的专家，薛炳森对过去200年中的大规模太阳风暴如数家珍。“早期的太阳风暴对人类的影响有很大的局限性。”薛炳森说，“如今就完全不一样了。”

　　令人炫目的极光是1859年太阳风暴留给人们最深刻的印象。连地处热带的牙买加、古巴和萨尔瓦多的人们，都破天荒地看到了极光。

　　在纽约，数千人聚集在路边或屋顶上观看“被绚丽的帏帐装扮过的天空”，洛杉矶的野营者惊讶地发现，深夜的天空居然变得一片明亮；地球另一端的中国，这场发生在清朝咸丰年间的异象被记录在了河北省巨鹿市的《获鹿县志》里。

　　这些“看上去很美”的风景也带来了些小麻烦。与太阳风暴伴随而来的磁暴现象干扰了全球的电报网络系统。美国《费城晚报》的记者报道说，大量的电报办公室从电报机器中接收到了令人惊讶的无法读懂的信息。

　　1989年再次袭来的太阳风暴就不再是“小麻烦”了。加拿大一处电力系统受到磁暴的干扰引发设备故障，造成魁北克全省停电9个小时。太空中同样损失惨重：人们发现，多颗卫星的功能出现了异常。

　　而在2003年那场太阳风暴中，两颗绕地卫星和一艘火星轨道飞行器宣告报废，至少5颗卫星的轨道发生变化，寿命严重缩短。

　　这让人们很自然地对下一次大规模太阳风暴充满忧虑，毕竟科技发展让我们的生活更加依赖于那些公共设施。

　　根据NASA发布的报告，一旦大规模太阳风暴到来，城市会首先遭遇停电，毁灭性的影响将接踵而至：饮用水和下水道系统会在几小时内崩溃，通信系统、交通系统和燃料供应系统也将面临瓦解的危险。

　　“我们知道它即将到来，但我们不确定后果会有多么糟糕。”NASA发言人理查德·费雪博士说。

　　薛炳森并不认同这样的表述。“从人们发现太阳耀斑的暴发到影响供电系统的低能粒子到达地球，中间有几十个小时的时间，我们完全可以做好各方面的准备工作。”薛炳森说，“这种灾难是完全有办法避免的。”

　　事实上，为了严密监控太阳风暴，中国的科学家正在积极准备一项名为“夸父逐日”的计划。在这个被外界评价为“中国最具雄心的太空计划”中，3颗地球卫星通过特定的角度，不间断地对太阳表面和地球磁场状态进行监测，从而在太阳风暴发生的第一时间发出警报，让人类有更充足的时间做好应对工作。

　　太阳活动所影响的空间气象将像日常的天气一样影响我们的生活

　　抛开对太阳风暴破坏力的怀疑，薛炳森和他的同事们并不认为，超级太阳风暴值得担忧。

　　“并不是所有太阳风暴都能够影响地球。”薛炳森说，“暴发方向也是影响其效果的重要因素。”8月12日，太阳上暴发的一次耀斑虽然抛射了大量物质，但由于方向在地球西侧的太空，几乎没有造成什么影响。

　　他同时表示，对于直接击中地球的太阳风暴，在大气层和地球磁场的保护下，绝大部分的高能粒子和射线都会被屏蔽掉，很难对人体产生显著影响。

　　太阳的活动水平是科学家们关注的重点。8月13日，坐在办公室里，薛炳森指着电脑屏幕上的统计数据向记者解释：“2013年的确是太阳活动的高峰年，但它的活跃程度很难超过1999年，要达到1859年的水平，概率更是微乎其微。”

　　事实上，对于这些常年观测太阳的科学家而言，在过去的几年里，太阳并没有表现出活跃的“发烧”迹象，相反，却平静得让人摸不着头脑。

　　最大的问题是标志着太阳活跃度的太阳黑子。薛炳森还记得，1999年太阳活动已经很活跃了，从照片上看到的太阳，上面总是密密麻麻布满了斑点。最多的时候，朝向地球的这一面上，包含的黑子数达到了170个。但在过去的几年里，它们的数量一直少得离奇，甚至在2008年，研究人员连续40多天连一个黑子都没有找到。

　　也正因为这一次太阳沉寂的时间太过漫长，按照原定周期即将在2012年到来的活跃期，也被科学家们推迟到了2013年。

　　“过去从没有发生过这种情况。”薛炳森摇了摇头，很快补充说，“但这并不算什么异常，只能说，最近一段时间，太阳表面的磁场确实比较弱。”

　　有人猜测，这也许是太阳的休眠期，正在积蓄更大的能量。从1996年就投入太阳活动预报的薛炳森对此并不认同：“黑子本身就是能量积累的表现，连黑子都没有，怎么可能积蓄能量呢？”

　　无论如何，在这个夏天，太阳依旧日复一日地从我们的头顶升起、落下。关掉“2013年超级太阳风暴”的网络转帖后，许多人也开始关注，太阳会不会什么时候真的对着我们，打一个“大喷嚏”。

　　薛炳森和同事们依旧关注着来自太阳的每一种数据。在国家空间天气监测预警中心的预报室里，它们被投射在一面大屏幕上。通过这些数据，研究人员能够预测未来3天的太阳活动，包括发生耀斑、地磁暴的概率。

　　他们期待着，这些数据能够被更多的普通人了解、关注，就像人们每天都关注的天气预报一样。

　　发布完那条耸人听闻的“超级太阳风暴”的预言后，费雪也补上了另一句话：“我们正处在一个新纪元的开端。太阳活动所影响的空间气象将像日常的天气一样影响我们的生活。”

    本报记者 付雁南