关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
尽管 十三恐惧症患者——那些害怕数字 13 的人——对今天的日期（以及恰逢星期五的 13 号）感到退缩，但他们可以感到欣慰的是，太阳像 1989 年 3 月 13 日那样轰击地球的可能性非常低。除非，这是说写作会带来坏运气（说到迷信）。
二十年前，现代史上最极端的太空天气事件之一袭击了地球。太空天气主要来自太阳，太阳不断通过所谓的太阳风向地球输送粒子和能量。
但就像传统的陆地天气一样，太阳上也会发生风暴和其他扰动。太阳经常发出被称为耀斑的物质和能量爆发，这是由恒星的自然磁湍流引发的。然而，有时太阳也会喷射出数十亿吨过热等离子体（电离气体），称为日冕物质抛射 (CME)。如果这个巨大的等离子体和辐射气泡正好对准地球，它可能会对卫星运行甚至地面上的电网以及依赖电力的现代文明构成严重威胁。
幻灯片展示：太空天气
1989 年 3 月 10 日，一个大约 36 个地球大小的 CME 从太阳翻腾的表面喷发出来，并以每小时一百万英里（160 万公里）的速度撕裂太空。两天后，炽热的气体云撞击了地球的磁层——地球旋转的熔融铁核产生的磁场，有助于偏转太阳风和更强大的太阳喷射物。来自太阳的这次爆发严重扰乱了磁层，并引发了一场地磁超级风暴。
正如美国天主教大学的天体物理学家 Sten Odenwald 在他的著作《第 23 周期》中所述，随之而来的是近代最壮观的极光景象之一——通常表现为北极光（北极光）或南极光（南极光）。极光形成于地球磁场将高能粒子漏斗到磁场发出的两极时。在那里，带电粒子撞击地球大气层中的分子，释放出各种颜色的光子（例如，红色色调来自氧气），并照亮极地地区的频繁极光显示。
但 3 月 13 日的事件（那年的日期是星期一）不仅仅是一阵太阳风或引发短暂、闪烁灯光秀的耀斑。起伏的、色彩斑斓的极光向南蔓延至得克萨斯州和古巴，世界大部分地区的夜空中都出现了红光。一些从未见过极光的人甚至惊恐地认为核战争爆发了，Odenwald 回忆道。
一些离事件中心最近的卫星遭受了电子故障。“当时这还不是什么大问题，因为与现在相比，轨道上的卫星要少得多，”Odenwald 说。太空风暴的影响一直延伸到地球表面，甚至在地下也以地磁感应电流 (GIC) 的形式存在。这些电涌渗透到北美和北欧的电网中，甚至摧毁了新泽西州一家核电站的变压器。
最重要的是，在当地时间 3 月 13 日星期一凌晨 2:45 左右，加拿大魁北克水电公司的电网崩溃，原因是安全系统感应到地面脉冲电流引起的电力过载。故障导致加拿大东北部 600 万人断电长达 9 个小时——这是地磁风暴造成的最大规模停电。
当然，向家庭和企业配发电的历史甚至不到 130 年。而且，在近代（最突出的是 1859 年和 1921 年）曾发生过更大的地磁风暴，而且将来几乎肯定会再次发生。
太阳目前正经历所谓的太阳活动极小期——11 年周期中磁活动最少的时期。随着太阳表面被称为太阳黑子的明显黑斑增多，表明磁场上升，太阳耀斑和 CME 的频率增加，并在太阳活动极大期之后达到顶峰。下一个这样的狂暴季节预计将在 2012 年左右到来。
为了预测下一次太阳季风，美国国家科学院最近发布了一份研究报告，该报告基于 2008 年夏季的研讨会，广泛探讨了太空风暴的许多社会经济影响。“以前从未有过像这样的太空天气报告，”科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室 (LASP) 的太空物理学家、主要研究作者丹尼尔·贝克说。“我们发现太空天气以一些令人惊讶的方式影响着许多行业。”
报告称，太空天气造成真正毁灭性停电的可能性仍然很低。但报告警告说，一旦发生这种情况，现代社会对电力的依赖，从银行系统到饮用水供应，都可能导致国家甚至国际紧急情况，并在多年的恢复期内造成数万亿美元的损失。
“人们认为，因为过去没有发生过太可怕的事情，所以现在也不会发生，”Odenwald 说。“我们以前也听说过这种逻辑，然后我们遇到了卡特里娜飓风。不对极端太空天气做好准备的代价可能是巨大的。”
太空天气对能源基础设施的影响不仅限于电网。它还会导致石油和天然气管道的生锈和腐蚀。与电力线受影响的方式非常相似，长连接结构可能会在不同区域之间产生较大的电压差，从而导致有害电流的流动。“一个人甚至像房子大小的东西都不会受到这些接地电流的影响，因为它们太小了，”Odenwald 说。“但是，如果你与一百公里外的另一个人手牵手，那么你就会有电压差。”在阿拉斯加，工程师们发现，由于北部纬度地区频繁的接地电流，跨阿拉斯加输油管道的退化速度快于预期。
在发生地磁事件期间，飞越极地地区的航班可能会遇到无线电中断和设备故障。卫星可能会失灵，扰乱诸如看电视之类的平凡追求，或更严重地扰乱全球定位系统 (GPS)。许多行业依赖 GPS 进行精确定位和定向，军方将 GPS 用于关键目的，包括导弹跟踪和制导。
鉴于恶劣太空天气的这些广泛影响，有关专家呼吁扩大我们的预测能力。目前的政府科学卫星群只能提前几天预测重大太空风暴的可能性。（一艘名为高级成分探测器 (ACE) 的飞船可以在 CME 在 45 分钟内撞击地球时发出关键警报。）民用太空天气警报由国家海洋和大气管理局的太空天气预测中心提供。其他组织也提供每日预报，很像您当地的天气预报，包括 太空天气网站（今天：晴朗，没有太阳黑子，太阳风速为每秒 236 英里（每秒 380 公里））
对于那些恐日症患者，您也可以在 Odenwald 的 www.solarstorms.org 页面上倒计时太阳活动极大期的天数。截至 2009 年 3 月 13 日，还剩 717 天。
幻灯片展示：太空天气