你将学习:
- 太阳活动及其破坏性影响的历史。
- x级耀斑如何对卫星造成严重破坏。
- 对电网的影响和可能的补救措施。
好莱坞会让我们相信，我们可以利用技术(太阳攻击)，甚至利用cme(日冕物质抛射)的能量，通过控制地球磁场(第八章)，来避免太阳耀斑引发的全球性灾难。它那不可思议的虚构技术可以在大规模太阳耀斑袭击地球的情况下拯救我们。但它回避了一个问题:人类能在这样的事件中幸存下来吗?
太阳耀斑是太阳大气中电磁辐射的强烈爆发，随后经常是日冕物质抛射(cme)和太阳粒子事件(质子加速)。它们还会产生大量的能量，通常是1020.焦耳，有显著的活跃性，使这个数值达到1025焦耳。它们的频率在太阳11年的太阳活动周期中也会发生变化，在太阳活动的鼎盛时期每天会出现几次，在太阳活动的最低谷时期一周会出现一次。
这种耀斑按字母和数字后缀分类，范围从A(最弱)到X(最强)，以及功率峰值通量每平方米(W/m)2)．例如，X2耀斑的强度是X1耀斑的两倍;一个X3耀斑的强度是X1的三倍，但只比X2强50%。
太阳风带着这些带电粒子穿过太阳系，当它们撞击地球时，就会产生那些奇妙的极光，因为它将能量转移到磁层中。虽然这些光的表现令人难以置信，但这些日冕物质抛射也会对天基平台和地球系统造成严重破坏。这些对我们地面上的人构成了轻微的身体威胁，但宇航员可能暴露在致命剂量的辐射中。高能粒子通过活细胞时可能导致染色体损伤，导致癌症和其他健康问题。
从卫星中断到电网故障
它们还会破坏导航、通信和其他卫星，使它们无法操作，甚至改变它们的轨道。大多数在近地轨道(LEO)的卫星需要例行的推进到更高的轨道以保持飞行;否则，它们将在大气中燃烧。“天空实验室”的1979年的破坏部分是由于太阳活动超出预期，导致飞船提前返回地球大气层。
卫星中断会以通信和导航损失的形式影响地球上的我们，影响到人们日常依赖的航班和GPS系统。虽然这些问题可以被归类为更大的不便，但它们可以通过将工作负载转移到没有受到影响的其他卫星来迅速缓解。另一方面，电网中断可能是灾难性的，持续数周或数月。
迄今为止观测到的最强的太阳耀斑发生在1859年9月，被称为卡林顿事件．它可以用肉眼看到，在遥远的古巴和夏威夷群岛南部产生极光，并点燃了电报线，中断了通信。耀斑以硝酸盐和铍-10的形式在格陵兰岛的冰中留下了痕迹，使科学家得以测量其强度。
对1859年耀斑影响的重建与过去150年的其他记录进行了比较，估计在X50左右，这是有史以来报道的最高水平。相比之下，现代测量到的最大的一次发生在2003年11月，估计在X45附近，但它并没有在与地球接触的路径上。
在1972在美国，一场x20级太阳耀斑产生了地磁和质子风暴，破坏了电力和通信网络，摧毁了一颗卫星，并引爆了越南北部水域的许多美国海军磁水雷。同样在1989年，一场地磁风暴导致魁北克水电站大坝倒塌，设备保护继电器级联触发，导致900万人断电。除了卡灵顿事件，大多数风暴都是局部的，这意味着它们只影响一个地理位置。但这会让整个国家陷入黑暗吗?
确定网格的担忧
我们所有的一切都依赖于电网——为我们的家庭供电，上下班，给我们的移动设备充电，为我们的杂货店提供新鲜的食品。医院的重症监护、机场的导航和炼油厂的燃料供应都依赖于它。没有电网，社会将陷入混乱。像1859年那样的大规模太阳耀斑还会再次发生——这只是时间问题。但现在还不要去那些世界末日的掩体。
一项2020年的研究美国地质调查局表明，美国中西部和东部沿海的关键地区比其他地区更容易受到地磁活动的影响。虽然这些地区居住着数百万人，但一些预防措施，比如储存变压器和其他电器设备，可以帮助他们保持电灯和冰箱里的食品。
根据这项研究，地质可以帮助减轻磁暴对高压电线的影响。岩石，比如沉积岩层，相对来说具有导电性，这意味着它们能够更有效地消散风暴引起的电场。这意味着有沉积岩的地区更能抵御这样的风暴。幸运的是，这是美国的大部分地区
中西部和东海岸的一些地区缺乏必要的沉积岩来消散磁场，导致太阳耀斑的影响和地磁干扰的脆弱性增加。根据这份报告，最坏的情况是，在更换的变压器能够生产和交付之前，这些地区将连续数周断电。
值得注意的是，2015年，美国8家电力公司建立了一个变压器库存，可用于紧急用途，包括地磁风暴和恐怖袭击。2019年3月，特朗普总统指示各机构加强电网，防止电磁脉冲的干扰，以进一步加强电网。
同月，美国国家海洋和大气局(NOAA)发布了一份国家空间天气战略和行动计划这支持三个主要目标:加强关键基础设施和资产，提高空间天气预报的准确性和时间，以及建立响应空间天气事件和从空间天气事件中恢复的程序。
科学家们普遍知道，另一场大规模的太阳耀斑将影响全球各地的电网。好消息是，大多数电力公司和政府机构都在为另一场卡灵顿事件做准备，确定各自的电网漏洞，并努力确保它们的安全和正常运行。
想知道美国工程师在太阳活动后的灾难性事件中会做些什么吗?这部电影雀由汤姆·汉克斯主演的这部电影在某种程度上描绘了这样一幅场景。我想说的是，你可以在第一季度左右了解故事的梗概。用批判的眼光来说，之后的电影焦点有些令人厌恶和讨厌。最终让观众在故事的结尾和我刚刚获得的浪费时间时感到沮丧。小数点后两位的准确分数是2.31分，满分为5.00分。
