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地球遭强烈太阳风暴轰击,强度能使全球互联网瘫痪数周吗?
星球上的科学
2024-10-16 21:22:51

伴随着探索的深入,人类关于宇宙空间的研究已经越来越精确。在《英国皇家天文学会月刊》的一篇论文中,来自印度的科学家发出了一个令所有人倍感震惊的观点:地球即将遭遇到强烈太阳风暴的轰击,而其所带来的强度或许会使得全球的互联网瘫痪数周。这个观点并非来自空想,而是有一定的科学依据。这项研究的负责人南迪表示:有时,最强烈的太阳风暴还会使得文星运行轨道发生变化,从而引发磁场的波动。

对于这一灾难性的预警,其中涉及到了一些我们熟悉的物理概念。首先是“太阳极大期”,这个时期是在正常约11年的太阳周期中活动最活跃的时期。每当进入到太阳极大期时,在太阳的表面就会出现大量的太阳黑子,并且此时太阳的辐射也会增加大约0.07%。而这太阳能量输出的大量增强就会对全球的气候产生影响。这里面还涉及到一个相似的概念,那就是“太阳黑子周期”,太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,也是太阳活动中最基本、最明显的活动现象,通常情况下,学界往往将太阳黑子看作是是太阳表面的一种炽热气体的巨大漩涡,其温度大约为4500摄氏度。由于比太阳的光球层表面温度要低一些,所以看起来就像一些深暗色的斑点,太阳黑子很少单独活动,常常成群出现,活动周期大约为11.2年,每当进入到太阳黑子周期,地球的磁场会受到干扰。

值得注意的是,黑子具有明显的磁场,并且太阳南北两半球黑子的磁极是完全相反的,也就是说当北半球处在黑子群前面的先行黑子具有正磁极的话,那么在南半球的先行黑子则具有负磁极。但是同一半球黑子的极性却是相同的,它们的对应关系随着黑子11年周期的变化而相互逆转,这就是有关“磁极性转换周期”的内容。

了解完太阳周期,接下来登场的便是“太阳偶极磁场”了。首先,什么是“偶极场”呢?这是一个物理概念,是指在多匝空心环形线圈或磁芯棒状线圈中,通有谐变或脉冲电流时,在其周围空间产生的一次场。当观测点离线圈中心的距离超过线圈直径5倍以上时,此时的线圈的磁场就相当于一个偶极子的场,故称为偶极场。由它的概念可以看出这种偶极场与电流的变化密切相关,那“太阳偶极磁场”是否可以沿着这一思路来展开呢?

实际上,太阳也同样具有大磁场和小磁场,所谓大的磁场就是太阳系的旋涡力所赋予太阳的可变性的较弱的磁场,两极的略大一些;而所谓的小磁场就是太阳自身运动形成的可变性较强的磁场,这其中,黑子的磁场又是最强的。连接太阳正负极的轴就被称作磁偶极轴,它并不总是与太阳自转轴重合,而是与太阳活动有息息相关,当太阳活动极小时,磁偶极轴与太阳自转轴方向一致,基本上可以与赤道面垂直;而当太阳活动极大时,磁偶极轴与太阳自转轴方向垂直,这时就会与赤道面平行。磁偶极轴与太阳自转轴的方向变化会对地球产生不同的影响,当测出的磁场强时,就会对地球的产生较大的危害,因为它是直接关系到地球的磁场强度与供电流的大小。

而此次印度的研究人员在庞大的数据库中获得了重要的发现,那就是太阳的偶极磁场的下降速度与正在进行的太阳黑子周期的上升速度是有关的。南迪博士表示,太阳偶极磁场的消长大致与太阳黑子周期是相反相成的,换句话说就是,当太阳周期处于最小值时,这时的黑子数量较少,偶极磁场强度却是最大。反之则是偶极磁场变弱,并且会产生更为复杂的现象。在这一发现的基础之上,科学家们据此推测出来在2024年,太阳黑子周期会出现变化,或许会使得地球遭受到强烈的太阳风暴的轰击,并导致全球的互联网瘫痪多周。

此次印度研究人员的发现为人类探索宇宙提供了新的参考,也意味着在物理科学研究中获得了重大突破。当然,对于这个破坏性较大的“太阳风暴”,我们也无需太过于惊慌,相信科学家们会制定出相应的办法来进行有效的抵御。

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