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1859年的一場太陽風暴,如果卡靈頓事件發生,會發生什麼樣的事情?

1859年的一場太陽風暴對包括用於大眾通訊的電報在內的電力系統造成了廣泛的干擾。大量帶電粒子云撞擊地球,導致國外當時許多電力系統起火,極光出現在不尋常的地方。在那個時候,由於系統很簡單,所以也特別容易恢復,但是如果今天發生這麼大的太陽風暴會怎麼樣呢?

卡靈頓事件,也被稱為1859年的太陽風暴,引起電力火花引發許多火災事件。通常只能在遙遠的北方才能看到的極光卻在當時的古巴和夏威夷也能看到。極光照亮了整個大地,以至於紐約的居民能夠在晚上讀報紙。

1859年的太陽風暴,以目擊者理查德·卡靈頓的名字命名,導致了今天太空氣象部門的發展,該部門主要研究太陽風暴和耀斑。太陽風暴起源於黑子的爆發。一旦噴發發生,就有三種波:強烈的x射線和紫外線,輻射風暴,以及日冕物質拋射(CME),這是一群帶電粒子。第三階段製造了最大的混亂。它會在電磁場中引起劇烈的波動,從而導致短路,例如卡靈頓事件中的電報中斷。

較小的事件,如情人節耀斑,2003年的萬聖節風暴,和1989年加拿大魁北克省的太陽風暴,導致斷電,無線電干擾和GPS訊號下降。這些中斷導致航班延誤,導致人們斷電長達9個小時。

太陽耀斑往往以11年為一個週期出現,強度波動較大。1989年,加拿大魁北克省的一場太陽風暴導致部分地區停電長達90小時。與1859年的卡靈頓事件相比,這次風暴的影響僅為三分之一。當2003年的萬聖節風暴來襲時,人們也看到了類似的效果。風暴造成衛星干擾和電力中斷。人們甚至報告說,遠在德克薩斯州和佛羅里達州的南部都能看到極光。

較小的耀斑,比如2011年情人節的那次,導致無線電訊號和GPS訊號下降,導致航班延誤。雖然這些只是小風暴,但它們在通訊、科技和交通系統中造成的影響依然持續了幾小時到幾天的時間。

那麼如果今天發生像1859年卡林頓事件那樣的太陽耀斑,它將停止GPS和衛星訊號,造成大規模的停電停水,航空公司會因為GPS導航的失靈會延誤。

由於今天的大多數技術都依賴於衛星訊號。因此這些包括銀行、通訊和政府服務以及日常生活用品,如冷藏藥品的電力、分配水的泵和信用卡交易將被中斷。成千上萬的沒有現金的人將無法獲得飲用水,甚至無法購買物品。由於對易腐爛食品沒有冷藏的幫忙,雜貨店將受到很大的打擊。據估計,多達66%的美國人可能經歷嚴重的停電,可能持續數小時、數天、數週甚至數月。地鐵和航空等交通方式將暫停,直至另行通知。航運和航空業將遭受數千美元的財政損失。

一場巨大的太陽風暴可能會給美國造成高達2萬億美元的損失,需要4到10年的時間才能恢復。美國最終可能每天花費410億美元。這比卡特里娜颶風造成的800億到1200億美元的損失還要多。

大規模停電以及衛星和GPS的中斷造成的損失,可能會導致企業損失數百萬美元,甚至數十億美元。由於全球供應鏈的中斷,美國各地的停電可能會給預計的損失增加70億美元。由於美國無法從墨西哥、俄羅斯和加拿大進口用於製造的原材料,因此根本無法繼續製造加工,墨西哥、俄羅斯和加拿大等國的財政收入將大幅下降。電力公司可能要花費數百萬美元,如果不採取預防措施,修復在風暴中受損的變壓器可能需要數月時間。每天斷電對公司來說都是一筆巨大的經濟損失,並對人們造成巨大影響。

像1859年那樣的大風暴大約每350年發生一次。根據史密森學會2015年的資料,我們離下一次大風暴頂多還有194年。

科學家們發現,太陽耀斑每250到480年就會發生一次,但平均爆發時間在350年左右。根據國外的科學家皮特·萊利指出,在未來10年內,只有12%的可能性會發生另一場重大的太陽風暴。預計人們將看到更小的太陽耀斑的頻率上升,這種耀斑已經每隔幾年就會發生一次。其中一個例子發生在2012年3月。當時,對衛星通訊和GPS只有少量干擾,但不足以中斷通訊系統。

今天的科學家可以利用新技術預測太陽耀斑,並在風暴發生前20小時發出警告。據英國《每日郵報》報道,如果卡靈頓事件再次發生,它只會影響我們12個小時。

一種名為“爆發事件發生器”(Gibson and Low)或EEGGL的新裝置有助於預測日冕物質拋射(日冕物質拋射是太陽耀斑的第三階段)中發現的帶電粒子的路徑。它在太陽風暴襲擊地球前20小時通知科學家。在未來,這將幫助人們為另一場風暴做好準備,在風暴來襲之前關閉大規模發電機、變壓器和系統。人們最多隻能斷電幾個小時,直到風暴過去。之後,它們將能夠重新開啟終端,繼續他們的日常工作。

透過準備和實施預防行動,大規模因被迫停電的鉅額損失將得到避免。這將為全球省下數萬億美元。當科學家們探測到太陽風暴,一旦確認了它們,會立即通知當局,當局會通知媒體廣而告知,只要大家做好十足的準備,新一輪的太陽風暴只能影響我們12個小時。