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卡靈頓在1859年超級耀斑爆發當天的記錄手稿

2015年6月17日~18日發生的一次日冕物質拋射(CME)事件

新浪科技訊 北京時間9月28日消息，據英國廣播公司(BBC)網站報道，這原本可能只是一個普普通通的夏日夜晚。但在1859年8月29日晚上8點，美國新奧爾良地區的居民們意識到一定發生了什么不尋常的事情。整個夜空都在閃爍著綠色光芒，火星四濺，仿佛下起了火雨。

很快，這夜空中的“火焰”轉變為一種血紅的顏色，照亮了街道，房屋和人們驚恐的臉。那個夜晚，東到夏威夷，西至倫敦的人們都目睹了夜空中這不可思議的一幕。

有些人認為這是上帝的旨意，或是饑荒即將來臨或是一場革命即將發生的預兆。而那些稍具科學頭腦的人們則猜想這種情況或許與天氣現象有關，或許這與寒潮活動有關。

2012年8月31日，太陽表面發生的一次強烈耀斑爆發

2003年10月28日發生的一次太陽爆發事件

卡靈頓事件

事實上，這的確是天氣，但這是另外一種天氣——空間天氣。就在大約17小時之前，一名英格蘭天文學家理查德·卡靈頓(Richard Carrington)正在描繪日面黑子圖，突然間他注意到日面上出現了一次明顯的閃光過程，但很快就消失了。

卡靈頓意識到這件事非同尋常，并且這兩件事情在時間上非常巧合。但在一開始他對于將這兩個事件聯系在一起仍然感到猶豫——一場由太陽發出的風暴所驅動的太空光電秀？畢竟這樣的想法怎么說都太不可思議了！

但在經過反復考慮后，卡靈頓仍然決定將這兩次事件聯系到一起，并且在多年之后證明，他這樣做是正確的。我們傾向于把太陽看做是一個永恒的宇宙燈塔，日復一日，一個世紀接著一個世紀平穩地為我們提供光熱。而卡靈頓意識到，太陽的真實情況可能要比我們原先想象的要狂暴的多。

引發這場照亮夜空事件的元兇是太陽上發生的一次劇烈爆發，其釋放的能量相當于100億顆原子彈當量。在我們太陽系中，這是近500年來最為劇烈的一次爆發事件?，F在，這一事件被稱作“卡靈頓事件”，這是一次極為極端的空間天氣事件，所謂“空間天氣”主要是指由于太陽活動造成了空間環境變化情況。太空是一個充滿敵意的地方，一個電磁風暴，太陽風，電子流，等離子云和劇烈輻射肆虐的世界。

根據英國政府在2015年7月發表的最新報告，如果當前再次發生一次“卡靈頓事件”，那么它將可能引發災難性的混亂。我們的衛星通訊將可能中斷，GPS導航失效并引發全球性的大斷電，并且可能持續一年以上的時間。我們將不再能夠收聽廣播，觀看電視，沒有手機信號，沒有互聯網，所有插電使用的電器都將失效。

火車將會停運，路燈全部熄滅。由于沒有GPS導航，航班將全部停運，并且因為人類社會的大部分資金都是以電子數據的形式存儲在銀行數據庫中，因此我們的錢也將所剩無幾。一句話，這樣的災難將會摧毀人類社會，造成數萬億美元的巨大損失。

太陽每天的日常變化不會造成嚴重的問題，這是因為地球擁有可以保衛自身的磁場。你或許感受不到地球磁場的存在，但如果沒有地球磁場，你將不能存活。我們用美國宇航員克里斯·哈特菲爾德(Chris Hadfield)的話來舉一個例子?？死锼乖?012年至2013年期間在國際空間站上度過了145天，并且在所有醒著的時間里都非常忙碌的開展各項工作。他說：“在太空中，如果你閉上眼睛然后等待，你幾乎肯定會時不時看到一道閃光。”

每一次這樣的閃光都是宇宙射線造成的，這是宇宙深處的高能粒子，這些粒子穿透國際空間站的艙壁并直接撞擊你的視網膜，并在你的大腦中激發一次閃光的信號。

哈特菲爾德表示：“這些宇宙射線可能來自太陽，也可能來自宇宙中其他的恒星。這些粒子流穿越了廣袤的時空，而你實際上用你自己的視覺系統直接‘看到’了這種輻射。”

由于太陽比任何其他恒星都更加靠近我們，相比其他恒星，太陽對我們造成的影響就要大得多。

冰島上空的北極光

一次劇烈的日冕物質拋射事件對地球磁場造成的沖擊

耀斑與日冕物質拋射

在學校里，我們被教育說太陽是一個氣體球，但嚴格來說這種說法不正確。實際上，太陽是由等離子體組成的：由于溫度極高，組成太陽的氣體原子已經完全電離，成為帶電粒子。

聽到等離子體的說法似乎會讓很多人覺得非常陌生，但實際上并非如此。我們家里用的熒光燈燈管中和等離子電視中都存在著這種物質，唯一不同的是相比之下，太陽表面的溫度要高得多，超過5500攝氏度。在一個平靜的白天里，這些具有破壞性的的“蒸汽”從太陽表面向四面八方發出，一直向前抵達海王星軌道之外——超過日地距離的100倍以上。

但在某些時候，太陽也會顯出它狂暴的一面。和地球一樣，太陽也有自己的磁場。太陽磁場也和地球一樣擁有南北磁極，在兩極之間由磁感線相互連接。

隨著太陽自轉，組成太陽的等離子體物質同樣會隨之運動，而由于太陽并非一個固體球，其不同緯度上的自轉速度存在差異，而轉動速度較大的赤道地區就有可能造成磁感線的扭曲纏繞。在太陽黑子發生的區域，磁感線的扭曲纏繞達到極限，以至于堆積突破日面，在此過程中將一股等離子體物質也向上帶起。而有些時候磁感線被繃緊到極限，隨后發生突然的斷裂。此時就會發生耀斑現象。耀斑是太陽系內最為劇烈的爆發現象之一，發生在太陽大氣層中的這種爆發事件會釋放出強烈輻射。這種輻射以光速傳播，只需8分鐘便可抵達地球，而這正是卡靈頓當時在日面上所看到的的那道強烈閃光。

緊接著太陽上又發生了第二次爆發事件：一次日冕物質拋射(CME)，簡單說就是一股包含數十億噸等離子體物質的強烈粒子流。在一次CME爆發事件中，粒子流將需要數小時時間才能掙脫太陽表面，而一旦掙脫，它將以每小時700萬英里(約合1126萬公里)的速度高速前進。在1859年的那次事件中，這股強大的帶電粒子流只用了大約17小時便抵達了地球。

所有這些爆發事件都有可能會對地球產生顯著影響。但在此之前我們必須先澄清一件事：美國宇航局非常明確的表示過：即便是在最為極端的情況下，太陽耀斑爆發所釋放的能量都不足以摧毀地球。

在這樣的太陽爆發面前，最明顯的影響其實將是壯麗的極光秀，在夜空中舞動的絢爛光影。在正常情況下，極光只能在南北兩極的高緯度地區觀賞，但一次強烈的CME爆發事件有時可以讓全世界各地的人們全都目睹極光的出現。

強烈的太陽爆發將對地球產生顯著影響

SOHO探測器拍攝的太陽爆發景象

當一次CME爆發中攜帶的大量等離子體物質抵達地球時，它們將強烈沖擊地球高層大氣原子。這樣的沖擊作用將造成氣體原子的電離，使其短暫性地成為等離子體。但很快原子就會重新恢復原樣，并在此過程中產生發光現象。

“正常”情況下的極光是由穩定的太陽風粒子流引發的，一年之中基本上每天都持續的發生著。但欣賞這些極光的最佳位置其實是從地球軌道上。

哈特菲爾德表示：“當我在國際空間站上出艙執行太空行走任務時，實際上我正漫步在南極光之中。太陽巨大力量的光影展示在我的身邊彌漫。”

而太陽爆發的另外一項后果則遠沒有這么浪漫。

帶電粒子流的沖擊作用會造成地球磁場的劇烈擾動，形成所謂“地磁暴”，持續時間一般為6~12小時。在此期間，快速變動的地球磁場會在任何近地面的導體內產生電流，其中包括電話線以及輸電線路，海底電纜，石油以及天然氣管道等等。一旦這股電流進入輸電網系統，將會引起電流過載和跳閘，從而引發大面積斷電。

在1859年，世界各國還沒有建立起現代電網。因此當時的那次事件造成的破壞主要是電話線路的起火，電話線路在19世紀的意義就相當于現在的互聯網線路，電話線路的癱瘓意味著世界范圍內通訊聯系的中斷。電纜塔架上火星四濺，電報紙起火，電話交換機爆炸，幾位不幸的接線員被炸傷。

在美國，電報線路和輸電線路出現大面積中斷。在其他一些地方，接線員發現他們甚至可以直接拔掉電源線，僅僅依靠地磁暴影響產生的電流就能實現線路信號的傳送。