摘要：未来几十年，太阳活动可能变得更加剧烈，太阳耀斑和日冕物质抛射将更频繁地冲击地球。这不仅会对卫星、电网等科技设施带来压力，还可能意外地为地球环境带来一些积极影响。刚刚过去的第25个太阳活动周期或许已达到顶峰，但新的研究表明，即将到来的几个周期可能引发更严重的太空

未来几十年，太阳活动可能变得更加剧烈，太阳耀斑和日冕物质抛射将更频繁地冲击地球。这不仅会对卫星、电网等科技设施带来压力，还可能意外地为地球环境带来一些积极影响。刚刚过去的第25个太阳活动周期或许已达到顶峰，但新的研究表明，即将到来的几个周期可能引发更严重的太空天气事件。这对高度依赖电子技术的现代社会是一个警钟，同时也揭示了太空天气对地球的意想不到的“温柔”一面。

2012年11月，美国宇航局太阳动力学观测站观测到太阳顶部的等离子体从表面升起。（图片来源：NASA/SDO/GSFC）

太空天气为何愈发恶劣？

通过分析过去几十年卫星测量的高能粒子数据，一个令人不安的趋势逐渐显现。这些带电质子主要来自太阳风，被地球磁场捕获在范艾伦辐射带中。数据显示，过去45年，这些粒子的密度持续上升，并在2021年——上一次太阳活动极小期后不久——达到顶峰。然而，最新观测表明，随着当前太阳活动周期的增强，这些粒子的密度开始下降。

一项研究表明，未来50年太空天气可能会更加恶劣，但这对一些环绕地球的卫星来说可能是个好消息。（图片来源：MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images）

这一现象背后，可能隐藏着一个鲜为人知的规律——格莱斯伯格周期。这个大约100年的循环规律表明，太阳活动强度并非随机波动，而是有更深层次的模式。通常，太阳活动会在四个周期内逐渐增强，达到顶峰后，再在接下来的四个周期内减弱。当前的格莱斯伯格周期可能已触及低谷，意味着未来几个周期的太阳活动将更加活跃。

强烈的电离气体爆发从太阳高层大气中射出。（图片来源：NASA）

在活跃的太阳周期中，太阳磁场会变得更加复杂，产生更多太阳黑子。这些黑子是磁场高度扭曲的区域，容易引发太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）。这些事件将更多高能粒子送向地球，冲击磁场和大气层。

意想不到的“副作用”

令人意外的是，太阳活动增强并未导致高能质子密度增加，反而使其变薄。当更多日冕物质抛射冲击地球时，大气层会吸收更多热量和能量，进而膨胀。膨胀的大气会“冲刷”掉部分高能质子，使其密度下降。最近的太阳活动高峰就引发了这样的膨胀，质子密度的下降已被卫星清晰捕捉。

随着第25个太阳活动周期逐渐减弱，高能质子密度可能再次上升。但从长远看，格莱斯伯格周期的活跃阶段将使太阳活动整体增强，大气层将维持更高的温度，持续泄漏高能质子。这对卫星和宇航员来说是个好消息：较低的辐射剂量将减少电子设备的老化和宇航员的健康风险。

隐藏的危机

然而，太阳风暴的频繁发生和破坏力增强仍是重大挑战。日冕物质抛射撞击地球时，会导致大气突然升温，增加低地球轨道卫星的阻力。卫星可能因此失去高度，需紧急调整轨道，否则面临提前报废的风险。去年五月，一场强烈太阳风暴就引发了卫星“大规模迁移”，数千颗航天器瞬间下降，轨道碰撞风险激增。

太阳上有大片黑子区域。（图片来源：NASA/SDO）

更频繁的太阳风暴还可能干扰电网、通信网络和导航系统，给现代社会带来广泛影响。尽管如此，当太空天气平静时，较低的基准辐射环境将为卫星和航天任务提供更安全的运行条件。

迎接未知的太空时代

格莱斯伯格周期的到来，预示着一个更加动荡的太空天气时代。人类的技术将面临考验，但科学的进步也为应对挑战提供了可能。未来的卫星设计和轨道管理需要更强的适应性，以抵御太阳风暴的冲击。同时，深入研究太空天气的复杂影响，将帮助我们更好地保护地球上的技术基础设施。

太阳，这个驱动地球生命的恒星，正在以更活跃的姿态提醒我们：宇宙的力量既是机遇，也是挑战。面对即将到来的太空天气浪潮，人类准备好了吗？答案将在未来几十年逐渐揭晓。

来源：星秘空间一点号1