科學家提議向太空發射一個巨大的“安全氣囊”,以保護地球免受危險的太陽風暴的影響

科學家提議向太空發射一個巨大的“安全氣囊”,以保護地球免受可怕的太陽風暴的影響。

我們的星球經常受到日冕物質拋射(CME)的轟擊,日冕物質拋射是巨大的帶電等離子體雲,被太陽上的強烈爆炸噴射到太空中。

它們帶來了美麗的極光,但有時,它們也會導致停電和停電。

每隔幾百年左右,太陽就會拋出一場強大的風暴,能夠使衛星癱瘓,使太空人遭受致命水平的輻射,破壞電網,甚至關閉網路。

專家提出了一種全新的解決方案,即向距離地球約 22,500 英里(36,000 公里)的軌道發射六顆巴士大小的衛星。

下次發生巨大的太陽風暴時,它將清空地球磁場邊緣周圍的氣罐。

這將形成一個巨大的等離子體牆,以稀釋和改變傳入粒子的方向,從而將風暴的強度減半。

研究人員表示:“(這種)方法提供的保護類似於汽車安全氣囊——安裝一次,隨時可以展開,幾乎不需要維護。”

專家建議將六顆公車大小的衛星送入軌道。下次發生巨大的太陽風暴時,這些風暴將清空地球磁場邊緣周圍的氣體罐,形成巨大的等離子體牆,以抑制和改變傳入粒子的方向。

科學家警告說,百年一遇的太陽風暴可能會對地球造成嚴重破壞,導致停電和無線電中斷。

來自密西根大學的研究小組在《太空天氣》雜誌上解釋了他們的提議。

他們寫道:“隨著人類越來越依賴地球的太空環境,極端太空天氣造成重大損害的可能性持續增加。”

「當太陽的結構到達地球的磁層和太空環境時,它們會沉積能量,為地磁風暴提供燃料。

「目前,空間天氣研究人員致力於預測空間天氣事件的時間和強度,通常在強地磁風暴開始前幾天發出警告。

“這裡提出了一個新模型,其中不只是進行預測,而是採取積極措施,通過暫時改變地球磁層來減輕太陽風結構的影響。”

這個名為 StormWall 的衛星星座背後的想法是在下一次太陽風暴到來之前建立一個保護屏障。

為此,當在太陽上檢測到大型耀斑時,它們會向地球磁層釋放大量反應氣體,例如鈉、鋇、鈣或鋰。

這將形成一個巨大的等離子體屏障,可以抵抗帶電粒子的轟擊,並幫助它們在我們的星球周圍偏轉。

為了測試其效果如何,他們對 2024 年 5 月發生的一場大型地磁風暴進行了模擬,發現擬議的「安全氣囊」可以將由此產生的地磁擾動的強度降低高達 84%。

什麼是太陽風暴?

太陽外層波動的等離子體不斷被扭曲磁場、大規模爆炸和巨大等離子體流的混沌系統重塑。

釋放到太空和釋放到地球的能量和粒子被稱為太空天氣。

當科學家談論太陽風暴時,他們通常指的是所謂的日冕物質拋射(CME)。

當被稱為「磁通繩」的高度扭曲磁場纏繞在太陽表面的寒冷區域並累積大量能量時,日冕物質拋射就會發生。

當繩索最終斷裂時,爆炸可能會將數十億噸太陽能材料發射到太空中。

然後,帶電粒子、磁場和等離子流波與我們的大氣層發生碰撞。

這些風暴會產生像北極光一樣無害甚至美麗的效果,但它們也會為電氣設備帶來重大問題。

為了測試其有效性,他們對 2024 年 5 月發生的一場大型地磁風暴進行了模擬。

這是20年來最強烈的暴動。

分析顯示,建議的「安全氣囊」可以將由此產生的地磁擾動的強度降低多達 84%。

美國宇航局戈達德太空飛行中心太陽物理部門負責人戴維·西貝克 (David Sibek) 告訴《科學》雜誌:“如果我知道一場長達 100 年的破壞即將到來,並導致電網癱瘓,我肯定會希望如此。”

研究總結道:“這項工作表明,人類有能力和技術來有效阻止或降低地磁風暴的強度。”

「所需的總質量在當前和不久的將來發射技術的能力範圍內,並且該過程非常適合國際合作。

「太空環境對人類生命和技術的威脅仍然是國際層面的重大威脅。

「迄今為止的因應措施主要依賴預測系統的發展。這裡不僅提供了預測,還提供了一種防禦方法。

今年早些時候,一份可怕的報告準確地揭示瞭如果太陽風暴襲擊英國將會發生什麼。

在英國最糟糕的情況下,太陽帶電粒子的爆炸將與大氣相撞,導致停電和大規模破壞。

從運行 GPS 服務的衛星到核電廠內的敏感電子設備,幾乎所有類型的電子系統都將面臨風險。

當這種「地磁風暴」夠強時,它可以在表面的任何長金屬段中感應出電流——包括構成電網的高壓電線。

報告警告說,這將觸發變電站的安全開關,導致級聯停電,使國家陷入黑暗。

電湧也會影響火車訊號,導致故障,從而導致致命的碰撞。

足夠強大的太陽風暴可能會改變一些衛星的軌道,為世界導航系統帶來重大問題。

太陽風暴對太空人構成明顯的危險,並可能損壞衛星

太陽風暴,或稱太陽活動,可分為: 四個主要組成部分 這可能會對當地產生影響:

  • 太陽耀斑:太陽大氣層中發生大爆炸。這些耀斑由直接從耀斑位置傳播的光子組成。太陽耀斑僅當發生在太陽面向地球的一側時才會影響地球。
  • 冠狀動脈物質拋射(CME):大量等離子體和磁場雲從太陽噴發出來。這些雲可以向任何方向噴發,然後在太陽風的推動下繼續朝那個方向移動。這些雲只有當它們指向地球時才會對地球造成影響。
  • 高速太陽風流:這些來自太陽的日冕洞,日冕洞形成於太陽的任何地方,通常只有當最接近太陽赤道時,風才會影響地球。
  • 太陽能粒子:高能帶電粒子被認為主要是由日冕物質噴發和太陽耀斑前部形成的衝擊釋放的。當日冕物質拋射雲穿透太陽風時,就會產生太陽粒子,由於它們帶電,它們會沿著太陽和地球之間的磁力線移動。只有沿著與地球相交的磁場線運動的帶電粒子才會產生影響。

雖然這些看起來很危險,但由於載人任務的軌道相對較低,太空人不會立即面臨這些現象的危險。

然而,他們必須擔心太空行走期間的累積暴露。

此圖顯示了 X 光影像中太陽的日冕洞。太陽的外層大氣層(即日冕)由強大的磁場組成,當磁場關閉時,會導致大氣層突然猛烈地釋放氣泡或氣體舌頭以及磁場,稱為日冕物質拋射。

太陽風暴造成的損害

太陽耀斑會損壞衛星並造成巨大的經濟損失。

帶電粒子還可以透過幹擾地球磁場來威脅航空公司。

非常大的燃燒器會在電網內產生電流並導致供電中斷。

當日冕物質拋射撞擊地球時,會造成地磁風暴和增強的極光。

它們會擾亂無線電波和 GPS 座標,並使電力系統過載。

大量湧入的電力可能流入高壓電網並永久損壞變壓器。

這可能導致世界各地的企業和家庭關閉。

資料來源:NASA – 太陽風暴和太空天氣


發布日期: 2026-07-02 11:43:00

來源連結: www.dailymail.com