正面極光引起的太陽風暴才是我們真正需要擔心的
我們知道太陽活動引起的地磁風暴會摧毀關鍵的基礎設施,但識別危險的地磁風暴並不容易。
太陽風暴破壞電網和海底電纜的風險? 甚至有可能摧毀文明? 取決於它撞擊地球磁場的角度和當地時間的夜間時間。 毫不奇怪,傳入衝擊波的強度也很重要,但新的研究強調了太陽風不規則到達角度的影響。 這項工作將改善對哪些衝擊最危險的預測,以便採取緩解措施。
隨著太陽在,大多數人經歷過的主要影響是。 一些無線電通訊受到干擾,但沒有造成重大損害。 然而,歷史顯示了很多東西,而我們的技術使我們比以往任何時候都更加脆弱。
儘管極光最終是日冕物質拋射(CME)將等離子體從太陽上剝離的產物,但大多數 CME 不會引起極光,更不用說造成損害了。 那是因為絕大多數日冕物質拋射都指向地球附近的任何地方? 這是一個巨大的太陽系,而我們只是一個很小的目標。 當某物確實撞擊地球磁場時,大多數情況下它會以足夠大的角度產生掠過性打擊,而不是直接撞擊。 這削弱了極光的力量,但由於負面影響較少見,我們對它們如何受到影響知之甚少。
日冕物質拋射最近成為更大威脅的原因是它們可以在長距離的導電材料中產生電流。 當長矛是最長的金屬時,這並不重要,但現代電力線和管道則是另一回事。
「極光和美國太空總署戈達德太空飛行中心的丹尼·奧利維拉博士在聲明中說:前沿新聞。 “極光是一種視覺警告,表明太空中的電流可以在地面上產生這些地磁感應電流。”
大多數極光僅限於極地地區,但今年 5 月,它們出現在緯度為。 感應電流在磁極附近也最常見。
即使是像澳洲珀斯這樣遠離兩極的地方,五月也能看到壯麗的極光。
眾所周知,極光是當來自太陽的粒子到達地球磁場時產生的,地球磁場將它們的路徑彎曲到它們所在的磁極。。 然而,第二個機制是所謂的「行星際衝擊」擠壓我們的磁場。 由太陽風的密度和溫度的變化所引起。 後者產生接地電流。
「可以說,對電力基礎設施最嚴重的有害影響發生在1989 年3 月一場嚴重的地磁風暴之後,加拿大魁北克水電公司的系統關閉了近九個小時,導致數百萬人斷電,」奧利維拉說。
Oliveira 及其同事將 1999 年至 2023 年間發生的 332 次衝擊的角度和時間與芬蘭 Mäntsälä 天然氣管道中感應的電流進行了比較。
最強的電流(超過 20 安培)是在電擊最直接發生時產生的,並且在午夜左右,當磁力位於 Mäntsälä 和太陽之間。 毫不奇怪,這些與強烈的極光同時出現,但在這個緯度,極光要頻繁得多。
奧利維拉說:“當曼薩拉在當地時間黃昏時分,擾動影響後不久,就會出現中等強度的洋流,而在當地時間午夜左右,就會出現更強烈的洋流。”
衝擊波從太陽到地球需要幾天的時間,但在大部分時間裡我們無法精確地預測它們的到來,這對極光追逐者來說是一個巨大的挫折感。
然而,根據奧利維拉的說法,激波角度在兩小時前就已經夠清楚了。 這比 NASA 的半小時警告有用得多。
然而,奧利維拉和同事使用的數據並沒有揭示衝擊角度與電流產生之前的延遲之間的密切關係。 除非其他方法可以解決這個問題,否則基礎設施在每次衝擊後可能需要比理想狀態更長時間地保持安全模式。
「雖然 Mäntsälä 處於關鍵位置,但它並不能提供全球範圍的情況。此外,Mäntsälä 數據在調查期間丟失了好幾天,這迫使我們放棄了衝擊數據庫中的許多事件。奧利維拉指出,全球電力公司將其數據提供給科學家進行研究,這個團隊可能不是第一個發現那些關心公共利益而分享專有資訊的人很少的人。商業。
該研究發表在開放獲取天文學與空間科學前沿。