本文是对专题文章“为太阳超级风暴加固卫星基础设施”的补充,该专题文章刊登在《大众科学》2008年8月刊。
质子雨 像陆地上的飓风和雷暴一样,太阳风暴也会以多种方式造成破坏。
太阳耀斑是相对小规模的爆炸,会释放出辐射爆发。它们会在地球电离层的所谓D层引起增强的无线电吸收,干扰全球定位系统信号和短波接收。耀斑还会加热高层大气,使其膨胀并增加对卫星的阻力。
日冕物质抛射 (CME) 是巨大的电离气体泡。如果地球在其路径中,它们会感应出电流,涌入管道、电缆和电力变压器。
太阳质子事件是高能质子的洪流,偶尔伴随耀斑和日冕物质抛射发生。它们会损坏电子电路中的数据,并给宇航员和飞机乘客带来额外的辐射剂量。
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损坏您的电脑
超级风暴很可能会对电子设备产生奇怪的影响。到达地面的高能质子会产生中子,这些中子会直接穿过卫星和航空电子系统周围的屏蔽。(大多数计算机系统甚至缺乏这种屏蔽。)
IBM 在 1990 年代进行的广泛背景辐射研究表明,计算机通常每 256 兆字节的 RAM 每月会发生大约一次宇宙射线引起的错误。如果是这样,超级风暴及其前所未有的辐射通量可能会导致大范围的计算机故障。幸运的是,在这种情况下,大多数用户只需重启即可。
宇航员会被烤焦吗?
关于超级风暴的一个好消息是,低地球轨道上的宇航员受到的辐射剂量可能不会危及生命。田纳西大学的劳伦斯·W·汤森德计算出超级风暴的剂量约为 20 拉德(0.2 戈瑞),这与 NASA 设定的 30 天累积暴露限值相当。
另一方面,这种一次性事件的辐射量仍然比地面上的人在 70 年内从自然环境来源接收到的辐射量还要多。飞机乘客可能会接受相当于一次 CT 扫描的剂量。