太阳风暴与地磁暴同时突破最高等级

　　"太空天气预报"为地球护航

　　尹宏毅

　　现代人类社会日益依赖那些直接或间接受太阳风暴及其他太空事件影响的系统，如电子通信、航空运输、卫星导航、电力供应等，这就要求人们提高监测和预测这些"太空天气"现象的能力

　　我们的家园--地球在10月底遭受由太阳耀斑爆发引发的一系列强烈太阳风暴的冲击，并产生强烈的地磁暴。地球受太阳风暴打击，地球上的人们更是惊恐不安，但所幸的是，这次太阳风暴虽然强大，但对地球和人类社会没有产生太大的破坏。综合各方面报道，这次太阳风暴造成的主要灾害有：一些航天器受到干扰，包括我国前不久发射的"神舟"五号飞船留轨舱轨道高度下降，日本的两颗卫星失踪或遭破坏；在瑞典有2万所住宅的电力供应短时中断；无线电广播和民航班机的飞行出现了一系列较小的故障。此外，没有其他特别大的破坏。

　　太空时代的"天人关系"

　　科学家们说，人类在近几年来发展出准确预报太空天气的能力，是使这种强烈太阳活动的破坏限制在最低程度的主要原因。同时，这次太阳风暴也凸现依赖电子通信、航空运输、卫星导航、电力供应等系统的现代人类文明所面临的太空风险。

　　欧洲航天局发布新闻指出，现代人类社会日益依赖那些直接或间接受太阳风暴及其他太空事件影响的系统，这就要求提高我们监测和预测这些事件及其后果--可统称为太空天气现象--的能力。欧洲航天局电磁和太空环境部有一个小组，专门负责保护航天器免受异常太空天气破坏的研究。欧洲航天局还在和欧盟科学和技术协调项目合作，试图最大限度地利用现有资源增进人类社会对太空天气的直接和长期变化作出有效反应的能力。

　　在美国方面，联邦航空管理局面对这次太阳风暴的冲击首次试验了其警报系统：警告各航空公司在北方航线上飞行的客机可能会遇到高强度辐射。太阳风暴发生后，美国海洋和大气管理署太空环境中心的官员向国会提出请求，要求增拨用于研究太阳异常活动的资金。

　　在农业时代，"天有不测风云"，人在异常天气面前几乎没有应对能力。相比之下，现代人类文明已很少受风雨雷电、阴晴冷热等地球天气环境左右：一方面，工业文明和城市生活受天气影响较小；另一方面，人类能通过气象预报做好应对灾害的准备，并使损失减到最低程度。

　　然而，将活动空间扩展到太空的现代人类却日益受到"太空天气"的影响。这可说是一种更高层次、更大范围的"天人关系"。对于诸如太阳风暴这类天文事件，人类无法控制，但是可以利用现代科技进行监测和预测，从而避免回到人受制于自然的时代。"太空天气"预报，成了保障现代人类文明的基础工作。

　　小卫星发挥大功用

　　科学界对于这次太阳风暴的监测和对其危害的提前预警与防范相当成功。最先探测到这次太阳耀斑爆发的，是欧洲航天局和美国国家航空航天局联合管理的太阳观测卫星(英文简称SOHO)。该卫星于8年前发射升空，给太空天气预报带来了革命性变化。SOHO位于太空中地球和太阳之间的一条直线上，每天都对太阳活动进行密切监测，可在第一时间提供向地球直面而来的太阳物质云团图像，这些云团构成了太空天气的主体成分。

　　SOHO项目副主任帕尔·布雷克说："我认为这证明，我们所拥有的警报系统是起作用的。"

　　这些年来，世界各国电网管理和卫星操纵人员通过艰苦的努力，在对付太阳所造成的大量带电粒子方面，也获得了宝贵经验。这些都为保障相关系统在太阳风暴冲击下正常运作提供了扎实的基础。

　　太阳脾气不分高峰低谷

　　尽管对这次太阳风暴的监测和预测是成功的，但对于太阳活动的规律我们了解得还很少，这次太阳风暴还有许多特点让科学家感到疑惑和吃惊。

　　其中一个是这一系列太阳耀斑爆发的时间。

　　太阳活动呈11年周期。但是对于这一周期，人们还知之甚少。其最近一个高峰发生于大约两年前。当时太阳黑子活动频繁，太阳耀斑爆发经常发生。现在则是趋于本轮太阳活动的低谷，本来太阳一直相当安静，没想到在10月份发生了极其壮观的耀斑爆发。

　　美国太空环境中心主任乔·孔奇斯说："这种活动不论何时发生，规模都是巨大的，但是在太阳周期的这一阶段也有这么大的活动，这尤其具有重要意义。"历史统计数字显示，在太阳活动周期低谷阶段发生强烈的耀斑爆发实际上比"太阳活动高峰期"还要多一些。这表明，太阳活动规律可能是与人们直觉相反的。

　　两场爆发两天瞄准地球

　　另外一个问题是，本次太阳风暴特别强烈，特别集中。

　　10月28日，太阳耀斑爆发达到了X17级，其爆发面积比地球表面面积大13倍，被列为有记载的4次最强太阳耀斑爆发之一。此后紧接着还有一次达到X10级。根据科学家对太阳活动的分类方法，所有X级耀斑爆发都是"重大的"，而相关数字越大，表示烈度越大。

　　相应地，由这么强烈的太阳耀斑爆发形成的地磁暴达到了G5级，这是地磁暴等级中的最高等级。

　　当然，这些天文事件的威力还没有达到历史上的最高程度。专家们说，1859年的一场太阳风暴烈度起码是28日X17级的3倍。尽管如此，这次太阳风暴仍使太阳物理学家们感到吃惊，主要由于他们从未见过如此强烈的两场太阳耀斑爆发接连发生。这两场爆发还造成了太空质子的急剧增加。这一激增发生在最初的辐射过后，从而迫使国际空间站上的宇航员们本周几次退到这个轨道前哨最坚固的座舱里。此外，强烈而迅猛的日冕物质喷射，即太阳大气层带电粒子云团，只用了19个小时就到达了地球，是普通日冕物质喷射速度的5倍。

　　SOHO项目副主任帕尔·布雷克说："两场如此强烈的爆发，外加质子急剧增加，以及十分迅速的冠状物质喷射，而且都在两天内直接瞄准地球，这是十分罕见的。我从未听说过这一情况。"

　　人类无法改变这一切，因而只有对太阳进行更深入的研究，从而准确预测其活动，为太空时代的人类文明护航。

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