1月6日，一次強大的太陽閃焰從太陽表面爆發。 這是大約兩個月以來首次X級閃焰——閃焰強度等級中最強的一種——約兩個月以來。 隨後的幾天內又發生了兩次X級閃焰，標誌著太陽活動明顯增加——以及關於閃焰爆發可能威脅到我們地球的聳人聽聞的猜測。 一家英國小報提出了“大規模洲際停電”的可能性。 另一家媒體的頭條新聞寫道：“可怕的太陽風暴即將襲擊地球”。
研究“太空天氣”的太陽物理學家和其他科學家警告說，閃焰和相關的太陽爆發確實會干擾現代生活，損壞電網，並增加太空棲息地和高空飛機乘員的輻射暴露。 但即便如此，這些專家表示，太空惡劣天氣造成傷害的風險仍然遠低於許多媒體報導經常暗示的水平。 這是否意味著當我們的恆星決定朝我們方向打嗝時，我們就不應該擔心？ 不完全是。 然而，了解應該擔心什麼以及何時擔心，需要適當的背景和觀點。
太陽閃焰產生於太陽翻騰的電漿湯中，當帶電粒子相互碰撞形成強烈的磁場線，這些磁場線會纏繞和交織在一起。 當這些磁場突然移動或重新對齊時——這經常發生在太陽表面太陽黑子密佈的“活動區域”——就會釋放出巨大的能量。
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毫無疑問，這些太陽爆發，尤其是X級閃焰，威力令人難以置信。 有史以來觀測到的最強烈的太陽閃焰之一，即1859年的卡林頓事件，可能釋放了相當於100億兆噸爆炸性TNT的能量。 想像一下臭名昭著的沙皇炸彈——有史以來引爆的最強大的熱核武器——而您大約只走了五十億分之一的路程。
大多數太陽爆發都遠不及如此高的能量。 但它們仍然可以將稱為日冕物質拋射（CME）的巨大、行星吞噬的電漿雲推進到地球，以及太陽系中的任何其他地方。 日冕物質拋射直接撞擊我們的世界確實會發生，而且每次事件都包含足夠的力量來明顯擾亂一些現代電子設備。 即便如此，這種干擾通常是微妙的，並且對大多數人的日常生活幾乎沒有或沒有影響。
又一天，又一次閃焰
總體而言，太空天氣恐慌的發生很容易預測，因為它們通常與太陽活動本身有關，而太陽活動遵循約11年的週期。 每個週期都會看到我們的恆星在兩種主要狀態之間振盪一次：太陽活動極小期，在此期間閃焰活動往往處於最低水平；以及太陽活動極大期，在此期間閃焰活動往往最強。 目前，太陽距離其極大期還有兩年多一點的時間，因此現在以及未來幾年預計太陽活動將會加劇（媒體的警覺性也會提高）。
太陽研究公司 Predictive Science 的太陽物理學家埃麗卡·帕爾梅里奧說：“在這一點上，我不需要說服您我們沒有面臨世界末日。” “重點是太陽活動目前正在上升，因為這是太陽週期所預期的。” 例如，X級閃焰在太陽活動加劇期間非常常見，儘管它們具有不祥的“最強”等級。 根據帕爾梅里奧的說法，典型的太陽週期會產生近200個X級閃焰，其中大多數發生在極大期附近。 從統計學上講，這意味著我們預計今年僅X級閃焰就會爆發十幾個以上。
當下一次閃焰發生時，重要的是要記住隨後媒體報導中經常被忽略的一個關鍵警告：雖然X級事件佔據了閃焰強度的最高層級，但這個層級沒有上限。 因此，儘管所有X級閃焰都屬於“最強”類別，但它們的強度仍然可能差異巨大。 例如，根據一些估計，卡林頓事件的等級為X40閃焰，而本月初的閃焰等級都在X1到X2之間，屬於更普通的水平。
實際的威脅
簡而言之，即使是記憶中最嚴重的太陽爆發，其影響也相對溫和。
部分原因是，儘管可能發生令人擔憂但不太可能發生的廣泛停電，但太空天氣通常根本不會影響手機、筆記型電腦和其他日常電子設備。 英格蘭伯明翰大學太空環境研究負責人肖恩·埃爾維奇說：“我無法想到任何甚至可能發生的消費者電子產品影響。” 日冕物質拋射確實可能通過與地球磁場相互作用並沿著地球表面和通過地球表面感應出過多的電流來威脅電網，這種電流有時會持續數小時。 如果來自強烈太陽風暴的電流足夠強大，電網沿線未受保護的變壓器可能會嚴重損壞並離線，這會降低電網的容量，並需要耗時且昂貴的維修和更換工作。
埃爾維奇補充說：“但這種情況實際上只可能在非常長的電纜或管道中發生。” “因此，我們在您家中看不到這種情況。 您的房屋對於那種事情來說根本不是問題。”
帕爾梅里奧說，有一種極不可能的方式，電子設備可能會受到太陽風暴的影響：如果它被單個非常強大的帶電太陽粒子擊中，該粒子會在撞擊時將其大部分能量傳遞給設備。 科學家將此類事件稱為單事件翻轉。 帕爾梅里奧說：“所以您正在使用電腦，而這個極其強大的粒子擊中了您的電腦並將其燒毀。” “但顯然，這種概率非常低。 這絕對不是‘這個國家所有手機都被燒毀’的程度。 那是不會發生的。”
由於太陽風暴中的大量帶電粒子傾向於在地球兩極附近積聚，地球兩極的磁場最強，因此此類事件在高緯度地區變得更有可能發生。 它們在高海拔地區也變得更有可能發生，因為那裡較稀薄的大氣層為抵禦入射粒子提供的保護較少。 這種保護的減少也是為什麼航空旅行會增加一個人的總輻射暴露量，以及為什麼跨大陸航班在嚴重的太陽風暴期間有時會避開極地地區的原因。 “[單事件翻轉]有點像是飛機從天上掉下來的想法的來源，”埃爾維奇說。 “您可以誇大到看起來滑稽和荒謬的程度，因此不會發生——或者，你知道，談論實際影響是明智的。 如果您的飛行員剛剛收到2,000個警告燈亮起，沒有任何東西會損壞[飛機]，但這將會非常緊張。”
對於電子系統而言，更廣泛和更實際的擔憂是電網損壞。 因此，太空天氣預報至關重要。
展望未來
太空天氣預報的關鍵在於區分太陽閃焰和日冕物質拋射。 如果說閃焰是槍聲的槍口焰，那麼日冕物質拋射就是子彈。 來自閃焰的X射線和極紫外輻射以接近光速的速度到達地球，當我們觀察到它們時，它們的影響——例如高頻無線電信號或衛星導航系統的中斷——已經被感受到。
帕爾梅里奧說：“我們無法預測閃焰何時會發生”，儘管密切監測太陽黑子和太陽活動區域的其他居民可以進行有根據的猜測。 “正在進行大量的研究。 例如，我們是否可以在太陽上看到可以被認為是閃焰活動前兆的微小特徵？”
日冕物質拋射相對更容易預測，很大程度上是因為它們幾乎總是始於特別強烈的閃焰，但移動速度要慢得多。 雖然閃焰只需大約八分鐘即可到達地球，但日冕物質拋射可能需要長達三天的時間。 此外，某些太空天氣衛星可以充當早期預警系統，並在任何即將到來的日冕物質拋射開始衝擊地球電網之前，發回關於其強度的數據。
美國國家海洋暨大氣總署運營的地球靜止軌道環境衛星（GOES）就是一個例子。 NOAA太空天氣預報辦公室代理負責人羅布·斯廷伯格說：“我們與電力行業密切合作，幫助他們為這些事情做好準備並減輕影響。” “因此，當我們認為我們知道即將發生什麼時，我們會通知他們。” 斯廷伯格說，電網運營商隨後可以採取行動來減輕可能的威脅，例如降低總功率輸出或使更多備用設備上線。
這一切並不是說沒有威脅。 太空天氣預報中的一個主要未知數是下一次“大事件”何時會發生——下一次卡林頓級別的風暴，甚至是比這強大100倍的風暴。 埃爾維奇表示，卡林頓級別事件的估計變化範圍為每100年發生一次，而更強大的事件則每千年發生一次。 2022年對樹木年輪的研究發現，樹木年輪可以記錄史前太陽風暴的生長，研究發現巨大的輻射峰值，被稱為宮宅事件，在幾千年中發生了幾次。 如果是由巨大的太陽閃焰引起的，此類事件將足以對今天的電網和衛星造成重大破壞。 然而，這些事件似乎與太陽週期沒有一致的關係，而且有些事件似乎持續了一年多——遠遠超過任何已知的閃焰——因此它們的真正起源仍然是個謎。
帕爾梅里奧總結道：“作為一個每天從事這項工作的人，我更害怕來自陸地天氣的‘末日’，例如森林火災、颶風和極端天氣。” “在每個太陽週期，就好像我們忘記了上一個週期發生的事情一樣。 在[從1996年到2008年的週期]中，我們看到了非常強烈的事件。 而且我敢肯定，大多數人甚至不知道這些事件發生過......我們必須監測，我們必須做好準備。 但我們不必為此失眠。”