太阳上的风暴可能对地球上的我们构成危险,但衡量威胁具有挑战性。在格陵兰岛冰芯中发现了一场风暴的遗留物,其规模至少是我们直接测量的风暴的十倍,这动摇了我们如何评估这种风险的想法。
1989 年大型太阳活动魁北克电网崩溃,美国东海岸几乎瘫痪。从那时起,通信系统变得更加脆弱。尽管我们正在努力为再次发生类似的事情做好准备,但目前的风险评估是基于过去 70 年来的直接观察,并且在很大程度上忽略了可能出现更糟糕情况的威胁。
太阳风暴是太阳表面爆炸释放出的高能粒子。地球不断受到粒子的轰击,但当太阳风暴加入战斗时,它会更加强烈。当高能粒子撞击大气层时,它们会产生同位素例如碳14和铍10,它们在其他情况下很少见。然后它们被困在树木年轮或冰原中,我们可以确定它们产生的大致时间。
雷蒙德·穆舍勒教授瑞典隆德大学的教授和同事分析了格陵兰岛北部的两个冰芯,并在美国国家科学院院刊公元前 660 年左右形成的一层冰显示出铍 10 的含量急剧上升,这只能用太阳上的一场巨大风暴来解释。
大约 2,700 年前,格陵兰岛冰层中碳 14 含量的增加,使穆舍勒意识到可能会发生一场大型太阳风暴。就其本身而言,碳 14 尖峰可能有其他解释,因此 Muscheler 寻找更独特的东西,并在铍 10 中发现了它,同时得到了氯 36 尖峰的证实。
Muscheler 所在的团队还发现了另外两个事件,其威力如此之大,以至于在冰芯和年轮中留下了可检测到的同位素遗产,一个发生于公元 775 年,另一个发生于公元 994 年。
此类事件通常通过高能质子的数量来测量。我们能够直接研究的最大的风暴发生在 1956 年,但穆舍勒的铁器时代发现的中程质子数量似乎是当时的 11 倍,高能质子的数量是当时的 20 倍。这些表明它比 994 CE 风暴更强大。它产生的质子比 775 年的现象要少,但更倾向于产生更高能量的质子。
这场风暴无疑给北纬地区的人们带来了他们从未见过的极光表演。然而,“如果今天发生太阳风暴,它可能会对我们的高科技社会产生严重影响,”穆舍勒在一份报告中说。陈述。 “这就是为什么我们必须加强社会对太阳风暴的保护。”
2700 年来发生过 3 次这样的事件,较小的事件 — — 剧烈到足以摧毁电网和通信网络,但不会被记录在冰中 — — 可能更为常见。仅关注 70 年的数据可能会让我们看不到危险。
“我们的研究表明,目前的风险被低估了。我们需要做好更好的准备,”穆舍勒总结道。