一场极其强大的太阳耀斑能摧毁地球上所有的电子设备吗?

经过:乔纳森斯特里克兰

来自美国国家航空航天局的这张照片在行动中捕获了太阳爆发。查看更多Sunspot图片。"width=
来自美国国家航空航天局的这张照片在行动中捕获了太阳爆发。查看更多Sunspot图片。
美国国家航空航天局格伦研究中心(NASA-GRC)

由Hy Zaret和Lou Singer撰写的一首歌,后来被他们可能是巨人的乐队,声称“太阳是白炽气体,巨大的核炉。”仔细考试时,似乎这个初始分类太阳有点太窄了。事实证明,太阳是一个复杂的天体,我们还没有完全了解。

但这就是我们所知道的:太阳是一种巨大的物体,包括强烈的热电气的气体。我们称这种天然气等离子体这是宇宙中最常见的物质状态。构成太阳气体的原子非常热,以至于它们无法抓住电子。这些气体以电流的形式流过太阳,带着电子。

广告

如果你熟悉了电磁体,你知道an当前可以创建字段。这就是太阳的情况。太阳周围有一个巨大的磁场。太阳的自转使这个磁场永久存在。

要使事情变得更加复杂,热物体往往会扩大。太阳是一个极热的物体。但阳光也很大,密集,这意味着它具有强烈的引力。太阳的重力将其倾向于扩张。

这些力量的结合会导致太阳表面发生剧烈的变化,有时甚至是剧烈的变化。气体的电流使磁力线扭曲。这可以阻止来自太阳核心的更热的气体上升到太阳表面,形成太阳黑子.太阳黑子看起来比太阳表面的其他部分要暗。它们也比周围明亮的区域更冷。

困住太阳黑子下方的热气体对防止气体到达表面的磁场线施加压力。这将磁场线缠绕成更紧密的线圈。有时,甚至更多的场线变得纠缠在一起。偶尔偶尔,磁场线将在没有很多事件的情况下展开,因为热气体上升到表面时,太阳黑子逐渐消失。但有时压力继续构建,直到磁场线突然弹出,导致太阳耀斑。

广告

太阳耀斑和冠状大量喷射

天空实验室在1973年拍摄了这张太阳耀斑爆发的照片。"width=
天空实验室在1973年拍摄了这张太阳耀斑爆发的照片。
美国国家航空航天局约翰逊航天中心(NASA-JSC)

太阳耀斑不仅仅是热气体的爆炸。它推出了横跨光谱的光的波浪。那包括我们看不到——包括以x射线和伽玛光线。这些光线对人类来说可能是危险的。幸运的是,这地球大气吸收了大部分这些高能射线。

这并不是说在太阳耀斑之后,每个人都是清白的。在太空或高海拔地区的人类——在飞船上飞机例如,可能会冒着暴露于强烈的辐射。短期损坏可能包括皮肤刺激。长期后果可能包括增加肌肤的风险癌症.但任何受影响的人最终都有可能从暴露中恢复过来。

广告

电子产品也容易受到这些射线的伤害。如果高能射线照射到卫星在美国,它们可以从金属组件上剥离电子,使其电离。当电子挣脱束缚时,它们会使卫星内的电子设备短路。它们还可能产生一种磁场,破坏卫星系统。一些卫星有防护罩来保护它们免受这些射线的伤害,但许多卫星仍然很脆弱。

因为我们的大气层吸收了大部分这些危险的射线,所以地球系统对太阳耀斑是相当安全的。但是另一个太阳事件叫做冠状大气喷射(CME)可以对地球上的电气系统造成严重问题。在CME期间,波动的波动太阳的磁场导致阳光的大部分速度快速扩展,将十亿吨粒子喷射到空间中。有时CMES伴随着太阳耀斑 - 但并非所有的太阳耀斑都会产生CME,而不是所有CMES伴随着太阳耀斑。

与太阳耀斑不同,日冕物质抛射不会产生强烈的能量.但它确实会产生一种向太空延伸数十亿英里的磁冲击波。如果地球在那个冲击波的路径中,我们的星球的磁场将对事件做出反应。如果你把弱磁铁放在一个强壮的磁铁中,它就会类似于发生的事情。弱磁场将自身对准强磁铁领域。来自太阳的磁力冲击波可能导致地球磁场的对准不可预测地移动。

漂亮的灯光不是CME的唯一后果。磁波动会导致指南针失败。并且由于磁场可以诱导,任何导体都可以成为电感器。强大的日冕物质抛射能在巨大而强大的导体中产生电流。这可能会使电力系统过载,造成巨大的破坏。

接下来,我们将看看大规模日冕物质抛射事件发生后,我们的情况会有多糟糕。

广告

用太阳炸电子产品

一场强大的太阳风暴可能导致横跨整个大陆的电线断裂。"width=
一场强大的太阳风暴可能导致横跨整个大陆的电线断裂。
©.iStockphoto.com/ prluka

当一个太阳光晕单独爆发可能不足以导致问题地球表面,强大的CME是另一个故事。事实上,大规模的CMES过去影响了地球。但我们并不像电子那样先进,我们最后依赖于他们最后一次越来越多地抓住我们。

1859年,一场巨大的日冕物质抛射引起了地球磁场的剧烈波动磁气圈- 这围绕地球的领域。当古巴目睹北极光现象时,生活在南方的人们。指南针和电报系统失败。科学家和学者辩论了所有骚动的原因。我们现在知道它是由于CME。CME是如此巨大地造成了我们称之为太阳巨星的巨大巨大。

广告

今天,我们比1859年更加依赖电子和电力。如果类似的太阳超级风暴现在袭击我们,我们就有麻烦了。磁力会引起在任何大导体中。包括电力变压器和电网本身。

坏消息还不止这些。北美的电网几乎满负荷运转。它将无法处理太阳超级风暴增加的电力负荷。结果,电线会下垂,甚至断裂。大规模停电可能会影响非洲大陆的大部分地区。磁涨落会干扰收音机信号,通信和卫星系统也会崩溃。

可能需要数周或几个月来修复损害。在那段时间里,人们就无法找到发生的事情。紧急服务将面临严重的挑战。虽然磁场可能不会缩短单独的电子设备手机电脑在美国,通信系统可能会出现局部故障。换句话说,小型设备仍然可以工作,但会缺少它们需要的服务。

日冕物质抛射甚至有可能影响你的计算机并引起故障。在大多数情况下,一个简单的重新启动就能解决问题。但由于失去了电网,你会受到电池电量的限制。一旦用完了,你就被困住了。

没有办法防止太阳巨星,但有些步骤我们可以采取限制CME的影响。一个是大修电网系统。我们需要一个智能电网,不像我们当前网格操作如此接近的容量。我们还需要开发屏蔽以尽可能地保护我们的电气基础设施免受磁波动。

即使在最坏的情况下,超级风暴也不会摧毁地球上所有的电力系统。一些地区将相对不受影响。要彻底摧毁地球上的电力系统,需要发生一次规模空前的太阳活动。但即使是规模不大的日冕物质抛射,也可能表明我们在这场危机面前是多么脆弱太阳的磁性发脾气。

点击下一页的链接,了解更多关于太阳、磁铁和电子产品的信息。

广告

更多的信息

HowStuffWorks相关文章

更大的联系

  • 比斯利,桑德拉。“看太阳。”美国学者。2008年夏天。77卷,第三期,17页。
  • 大英百科全书。“磁场”。2009.(2009年11月2日)http://www.library.eb.com/eb/article - 9368
  • 大英百科全书。“太阳耀斑”。2009.(2009年11月2日)http://www.library.eb.com/eb/article 9068560
  • 大英百科全书。“太阳风”。2009.(2009年11月2日)http://www.library.eb.com/eb/article 9068567
  • 大英百科全书。“太阳。”2009年的百科全书。(2009年11月2日)http://www.library.eb.com/eb/article - 54151
  • Odenwald,Sten F.“为太阳巨星支撑”。科学的美国人。2008年8月。299,第2期,第80-87页。
  • 辫子,菲利普,博士。“来自天空的死亡!”纽约:维京。2008.第33-66页。
  • 特纳,詹姆斯。“太阳风暴即将来临:地球准备好了吗?”基督教科学箴言报。2009年5月6日。pg。25。

游戏

广告

加载……