能想象沒有SnapChat、谷歌地圖、自拍和微信的世界嗎?這樣的世界簡直就不適合人類生活。但是,如果現(xiàn)在不開始考慮如何保護(hù)地球免受太陽的淫威,這種災(zāi)難可能在本世紀(jì)降臨地球。
在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表的一篇論文中,哈佛-史密森天體物理中心研究人員阿維·洛布(Avi Loeb)和曼納斯維·林加姆(Manasvi Lingam)作出了上述預(yù)測(cè)。研究表明,我們嚴(yán)重低估了太陽對(duì)地球潛在的危害。
洛布和林加姆提出了他們的解決方案:在太空中建設(shè)一個(gè)105噸的盾牌。
那么問題來了:這個(gè)盾牌要怎么建?人類真的需要這個(gè)盾牌嗎?
太陽耀斑
太陽超級(jí)風(fēng)暴的巨大破壞作用
危害人類的將是太陽超級(jí)風(fēng)暴。太陽賦予地球上萬物以生命,但它難以預(yù)測(cè)的威力,有時(shí)也會(huì)引發(fā)大災(zāi)難。大規(guī)模太陽耀斑的威力,足以破壞衛(wèi)星、通信系統(tǒng),以及我們每天都在使用的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品——其中包括智能手機(jī)、電視機(jī)和廣播。
鑒于人類對(duì)衛(wèi)星技術(shù)的依賴——其中包括導(dǎo)航、通信和娛樂——衛(wèi)星遭到破壞的影響是巨大的。
太陽超級(jí)風(fēng)暴會(huì)干擾衛(wèi)星和地面設(shè)備間的無線電信號(hào)傳輸,從而癱瘓衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),尤其是飛機(jī)和船舶,會(huì)受到相當(dāng)大影響。部分衛(wèi)星會(huì)被摧毀,所有衛(wèi)星系統(tǒng)會(huì)因太陽超級(jí)風(fēng)暴而嚴(yán)重老化,要求重新發(fā)射新衛(wèi)星取代現(xiàn)有衛(wèi)星,SpaceX和其他太空技術(shù)公司可以大賺一筆了。
這項(xiàng)研究的一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)是,未來150年由太陽超級(jí)風(fēng)暴造成的經(jīng)濟(jì)損失,將相當(dāng)于目前美國的GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)。
因此,建設(shè)太空盾牌將是為人類為避免經(jīng)濟(jì)大災(zāi)難而上的一道保險(xiǎn)。資料顯示,2016年美國GDP約為18.6萬億美元。
太陽超級(jí)風(fēng)暴將使飛機(jī)乘客受到大劑量輻射
太陽風(fēng)暴
劇烈的太陽風(fēng)暴會(huì)引發(fā)電流迅猛增長,造成電網(wǎng)癱瘓。最糟糕的情況是,地磁力會(huì)影響柵極變壓器數(shù)周,甚至數(shù)月不能正常工作。發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)冗余度較高,但世界上大多數(shù)國家和地區(qū)的電網(wǎng)冗余度不夠高。
另外一個(gè)問題是增加的輻射,在太陽超級(jí)風(fēng)暴期間,乘坐飛機(jī)的乘客可能受到大劑量輻射。
研究人員利用地質(zhì)記錄和大小與太陽相當(dāng)?shù)暮阈腔顒?dòng)的數(shù)據(jù),推測(cè)下一次劇烈太陽耀斑將發(fā)生在未來100年。
他們通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),超級(jí)危險(xiǎn)的“滅絕級(jí)別”的超級(jí)耀斑每2千萬年才會(huì)發(fā)生一次,但發(fā)生造成科技大災(zāi)難級(jí)別的耀斑的可能性要高得多。
太陽超級(jí)風(fēng)暴
卡林頓事件
有關(guān)太陽風(fēng)暴危害的第一個(gè)證據(jù)就是所謂的卡林頓事件,也是有史以來有記錄最著名的造成危害的太空氣候事件。
它發(fā)生在1859年9月,劇烈的太陽耀斑引發(fā)了過去500年來最大規(guī)模的太陽風(fēng)暴,歐洲和北美的電報(bào)線路遭到破壞,電報(bào)大樓出現(xiàn)火災(zāi)。
發(fā)生在1989年的另一次太陽風(fēng)暴,造成加拿大斷電,600萬人斷電時(shí)間長達(dá)9個(gè)小時(shí)。一些研究人員估計(jì),未來4年太陽風(fēng)暴造成的經(jīng)濟(jì)損失將高達(dá)約2.6萬億美元。
考慮到人類對(duì)科技和通信的依賴程度,極端太空氣候造成的危害將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以往。人類有應(yīng)對(duì)措施嗎?
現(xiàn)有的防護(hù)措施
我們現(xiàn)在的防護(hù)措施就是地球的天然磁氣圈。日冕物質(zhì)拋射會(huì)引發(fā)地磁電離,而直奔地球。這種現(xiàn)象一直都在發(fā)生,只是大多數(shù)時(shí)間不會(huì)到達(dá)地球。地球的大氣層也具有一定的保護(hù)作用。
但一個(gè)好消息是,極端太空氣候事件到達(dá)地球需要數(shù)天時(shí)間,因此,即使太陽拋射的數(shù)十億噸微粒向地球奔來,我們會(huì)有一定的預(yù)警時(shí)間。
磁盾牌安裝位置示意圖
建立磁盾牌
地球大氣層可能有一定保護(hù)作用,只是保護(hù)作用不夠強(qiáng)大。洛布和林加姆建議,建設(shè)一個(gè)105噸重的磁盾牌,使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),不會(huì)到達(dá)地球。
他們表示,這一項(xiàng)目將耗資約1000億美元——與國際空間站相當(dāng)——但比全球GDP低三四個(gè)數(shù)量級(jí)。
洛布和林加姆建議在拉格朗日點(diǎn)L1——位于太陽和地球之間,距離地球約100萬英里(160萬公里)——安裝一個(gè)磁盾牌。
他們還指出,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)證明,超級(jí)耀斑在M和K-矮星(宇宙中最常見的恒星)上更為常見,因此那里的高級(jí)文明可能已經(jīng)建起了磁盾牌。
因此,人類為什么不利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡尋找這一“高科技特征”。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡
洛布和林加姆還認(rèn)為,超級(jí)太陽耀斑造成的危害在未來數(shù)十年尤其嚴(yán)重,原因并非是太陽會(huì)特別活躍,而與地球文明所處的發(fā)展階段有關(guān)。
重大太陽超級(jí)耀斑可能是百年一遇的事件,但它提醒我們,即使相隔1.5億公里之遠(yuǎn),地球仍然會(huì)受到太陽的影響。
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