摘要：1859年9月1日凌晨，美国科罗拉多州的1859名淘金矿工，迷迷糊糊从睡梦中醒来，发现外面的夜空被一道道像窗帘一样的亮光给照亮了。这神奇景象，远在加勒比海地区都能看到，好多人都以为附近城市着火了。后来人们才知道，这是有记录以来最大的太阳风暴——卡灵顿事件造成的

1859年9月1日凌晨，美国科罗拉多州的1859名淘金矿工，迷迷糊糊从睡梦中醒来，发现外面的夜空被一道道像窗帘一样的亮光给照亮了。这神奇景象，远在加勒比海地区都能看到，好多人都以为附近城市着火了。后来人们才知道，这是有记录以来最大的太阳风暴——卡灵顿事件造成的。

太阳风暴到底是什么，为什么能跨越1.5亿公里，对地球产生这么大影响？又会给人类社会带来哪些危机呢？下面，我们来聊聊太阳风暴。

太阳就像一个超级大火球，内部时刻进行着氢变氦的反应，释放出特别大的能量，这让太阳表面温度高达5500℃。在这么高的温度下，太阳物质都变成了像带电云雾一样的等离子体。

在太阳内部的对流层，这些等离子体就像一群调皮的孩子，到处乱窜，形成了复杂的磁场。就好比把很多小磁铁放在一起，磁场相互干扰，变得乱糟糟的。

当太阳内部一些带着磁性的“管道”浮到太阳表面时，就形成了太阳黑子。太阳黑子区域的磁场特别强，比地球表面磁场强差不多一万倍。随着太阳不停地自转，黑子周围的磁场就像拧麻花一样，越拧越扭曲，形成了磁绳结构。

当磁绳积累的能量太多，超过一定限度时，就会发生日冕物质抛射，简单来说，就是太阳把大量等离子体像炮弹一样，以每秒几百到几千公里的速度，抛向宇宙空间。一次这样的抛射，释放的能量，相当于几十亿颗原子弹同时爆炸，威力惊人！

这些高速飞行的等离子体云，在宇宙中传播时，会和太阳风相互碰撞，就像两股水流撞到一起，形成激波。当这些等离子体云到达地球轨道，它们携带的磁场就会和地球磁场“打架”，引发地磁暴。

在地球的两极地区，高能粒子会顺着地球磁场，像滑滑梯一样，落到大气层里，让大气中的氧、氮原子发光，这就是美丽的极光。

要是太阳风暴特别强烈，极光的范围就会大大扩大，在靠近赤道的低纬度地区，也能看到极光。

太阳风暴可不只是带来漂亮的极光，它对现代科技系统来说，是个巨大的威胁。当太阳风暴携带的等离子体冲击地球磁场时，会在地球高层大气中产生感应电流，从而引发地磁暴。在地磁暴期间，地球表面会出现一种叫地磁感应电流的“捣乱电流”，它会严重破坏电力系统。

在1859年的卡灵顿事件里，当时的电报系统就因为这种捣乱电流频繁短路，电报员甚至被电击。1921年的太阳风暴，让全球的电报和电话系统都瘫痪了，纽约中央铁路控制大楼还着了火。2003年的万圣节太阳风暴，让加拿大魁北克省的电网大面积停电，卫星也受到损害。

美国国家科学院估计，一次超级太阳风暴，可能会给美国造成2万亿美元的经济损失，恢复正常生活可能需要4到10年时间。

除了电力系统，太阳风暴还会影响卫星通信、导航系统和航空安全。卫星在太阳风暴期间，会被高能粒子像子弹一样轰击，导致卫星上的电子元件出故障。全球定位系统（GPS）的信号，也会因为太阳风暴扰乱了大气层，出现误差，让飞机、轮船的导航不准确。太阳风暴还可能对地面通信系统、输油管道等基础设施造成破坏。

面对太阳风暴的威胁，人类没有坐以待毙。从19世纪发现太阳黑子活动大概11年一个周期开始，科学家们就通过地面和太空中的各种设备进行观测，建立了一套比较完善的太阳风暴监测和预警系统。

中国气象局国家空间天气监测预警中心还依托国内唯一的电波环境观测站网进行太阳风暴的监测。这个观测站网由分布在祖国大江南北的21个观测站点组成，配备了多种监测设备，能够实时监测太空动向和电离层变化，确保对太阳风暴的准确监测和预警。

在应对方法上，电力公司在收到太阳风暴预警后，可以提前调整电网的运行模式，降低变压器的工作负担，减少捣乱电流的影响。在输电线路上安装电容器和电抗器，就像给线路穿上“防护服”，能吸收太阳风暴带来的过高电压和电流。

卫星制造商也想了很多办法，他们用能抵抗辐射的材料，给卫星打造“盾牌”，还设计了备用系统。比如，欧洲航天局的GOCE卫星，就通过特殊的磁屏蔽设计，成功躲过了多次太阳风暴的攻击。

虽然人类在太阳风暴监测和应对方面取得了不少成绩，可太阳活动太复杂了，还是给我们带来很多挑战。未来，科学家们会继续研究太阳风暴是怎么形成的，提高预测的准确性，想出更有效的应对办法。各个国家也需要加强合作，一起应对太阳风暴对人类社会的威胁。

来源：山涧迟