太陽上的風暴可能對地球上的我們構成危險,但衡量威脅具有挑戰性。 在格陵蘭島冰芯中發現了一場風暴的遺留物,其規模至少是我們直接測量的風暴的十倍,這動搖了我們如何評估這種風險的想法。
1989 年大型太陽活動魁北克電網崩潰,美國東岸幾乎癱瘓。 從那時起,通訊系統變得更加脆弱。 儘管我們正在努力為再次發生類似的事情做好準備,但目前的風險評估是基於過去 70 年來的直接觀察,並且在很大程度上忽略了可能出現更糟糕情況的威脅。
太陽風暴是太陽表面爆炸釋放出的高能量粒子。 地球不斷受到粒子的轟擊,但當太陽風暴加入戰鬥時,它會更加強烈。 當高能量粒子撞擊大氣層時,它們會產生同位素例如碳14和鈹10,它們在其他情況下很少見。 然後它們被困在樹木年輪或冰原中,我們可以確定它們產生的大致時間。
雷蒙‧穆舍勒教授瑞典隆德大學的教授和同事分析了格陵蘭島北部的兩個冰芯,並在美國國家科學院院刊公元前 660 年左右形成的一層冰顯示出鈹 10 的含量急劇上升,這只能用太陽上的一場巨大風暴來解釋。
大約 2,700 年前,格陵蘭島冰層中碳 14 含量的增加,使穆舍勒意識到可能會發生一場大型太陽風暴。 就其本身而言,碳 14 尖峰可能有其他解釋,因此 Muscheler 尋找更獨特的東西,並在鈹 10 中發現了它,同時得到了氯 36 尖峰的證實。
Muscheler 所在的團隊還發現了另外兩個事件,其威力如此之大,以至於在冰芯和年輪中留下了可檢測到的同位素遺產,一個發生於公元775 年,另一個發生於公元994年。
此類事件通常透過高能量質子的數量來測量。 我們能夠直接研究的最大的風暴發生在 1956 年,但穆舍勒的鐵器時代發現的中程質子數量似乎是該風暴的 11 倍,高能量質子的數量是該風暴的 20 倍。 這些表明它比 994 CE 風暴更強大。 它產生的質子比 775 年的現像少,但更傾向於產生更高能量的質子。
這場風暴無疑為北緯地區的人們帶來了他們從未見過的極光錶演。 然而,「如果太陽風暴今天發生,它可能會對我們的高科技社會產生嚴重影響,」穆舍勒在一份報告中說。陳述。 「這就是為什麼我們必須加強社會對太陽風暴的保護。”
2700 年來發生過 3 次這樣的事件,較小的事件 — — 劇烈到足以摧毀電網和通信網絡,但不會被記錄在冰中 — — 可能更為常見。 僅關注 70 年的數據可能會讓我們看不到危險。
「我們的研究表明,目前的風險被低估了。我們需要做好更好的準備,」穆舍勒總結道。