明朝末年,天空连续红了9天,这是怎么回事?(太阳风暴:来自太空的可怕威胁)
太阳风暴:来自太空的可怕威胁
明明发生在乾隆三十五年(1770年)七月十八日的事情,咋又传成了明朝末年。
据中国、日本和韩国的史料记载,十八日夜间,突然“红气弥北天”,天空一片血红,持续9天之久,犹如世界末日到来,给人阴森可怕和胆颤心惊的感觉。
当时,该事件发生在我国东北靠近朝鲜和日本的地方,且天象多处在日本和朝鲜地界,因此对日本和朝鲜造成了极大的恐慌,并在很长一段时间被当成一场神秘的不解之谜来看待。
不过,随着人类对天象的渐渐了解,最终该现象被确定为“太阳风暴”,也被称为自然界的“太空武器”。
那么,太阳风暴究竟有多么可怕呢?
据资料显示,自1957年人类进入太空以来,卫星运行曾多次经受太阳风暴影响的事例。2000年,发生在法国的巴士底太阳风暴,就曾使多颗卫星发生故障,一颗卫星失效。
例如:美国地球静止轨道环境业务卫星的电子传感器发生故障,导致近两天的数据没有传输;美国先进成分探测卫星的一些传感器发生了临时性故障;美国太阳与日球层观测卫星的太阳能电池板输出永久性退化,卫星减寿一年;美国“风”卫星的主要传输功率有25%永久丢失;
日本黎明试验型X射线观测卫星的计算机遭到破坏;日本的宇宙学和天体物理高新卫星失去高度定位和电池板错位而不能发电,最终使该卫星于2001年3月坠入地球大气层。
太阳风暴含有高能X射线、伽马射线和带电粒子,会产生巨大脉冲,有摧毁所有围绕地球运转的人造天体的可能,无论是全球定位系统,还是人造通信卫星,或是国际空间站等。
同时,太阳风暴会引起电离层的分层结构混乱,从而干扰原本正常工作的无线电通信。
也就是说,无线电通信导航系统会在太阳风暴中形成电流冲击变电站,可能使全地球陷入一片黑暗。据有关数据显示,目前因为太阳风暴造成的经济损失约达1万亿至2万亿美元。
例如:2000年7月14日,在巴士底太阳风暴中,我国北京、兰州、拉萨以及乌鲁木齐等地的电波观测站的短波无线电全部中断;1989年3月,发生的强太阳风暴,曾使加拿大魁北克地区停电9小时;1859年,的卡林顿事件(太阳风暴事件),就曾摧毁了电报系统,导致电报机上的纸张着火、自动乱发电报、赤道地区出现极光等。
因此,有科学家形象地将太阳风暴称为来自大自然的“太空武器”。
严重的太阳风暴,可能会导致原本健康的海洋生物迷失方向,造成其大量搁浅。例如:太阳风暴期间,在新西兰、澳大利亚、美国马萨诸塞州科德角等地就曾出现过这样的事件。少则三、五头,多则数百头的鲸鱼、海豚和鼠海豚等海洋生物神秘搁浅。
据有些科学家分析,太阳风暴对地球形成的三轮攻击,会被地球的磁场层和稠密大气层化解,几乎对人类健康造成不了直接严重的影响。
但是,也有科学家研究指出,太阳风暴与一些传染病、心血管疾病的发病率存在一定的相关性。
因此,至于太阳风暴究竟对人类健康会生产多大危害,尚无明确的科学结论,还需进一步的研究与探索。
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1770年东亚发生罕见超级太阳风暴,导致纬度不高地区出现极光并持续9天
在1770年(并非是明朝末年),东亚的天空中出现了此前人们并未见过的红光,这个异常的现象被记录下来。250年后,天文学家的研究表明,当年天空中的红光其实是红色极光。
但我们知道,极光都是出现在高纬度地区,为什么纬度不高的东亚会出现极光呢?
关于这个问题,先来简单了解一下极光的产生原理。
地球周围存在一个巨大的磁场,磁极位于地理南北极附近。太阳会向外释放出速度非常快的高能带电粒子(等离子体),形成太阳风。当这些带电粒子抵达地球时,它们会被地球磁场偏转到两极,然后进入距离地表大约80公里的高层大气中。
来自太阳的高能粒子与地球大气中的分子发生碰撞,作为大气中的主要成分,氧和氮首当其冲。氧和氮原子吸收能量之后,电子会被激发。由于不稳定,电子又会回到基态,由此会发出绿光和红光,这样就会产生绚丽的极光。
在大部分情况下,太阳产生的带电粒子会被地磁场引导到两极,所以只有在高纬度地区(偏离地磁极10度至20度)才能看见极光。
然而,在某些时候,太阳会出现大规模爆发,产生强烈的耀斑,释放出超级太阳风暴。当这些大规模高能带电粒子抵达地球时,就有可能导致低纬度的上空出现极光。
长久以来,出现在1859年的卡灵顿事件被认为是已知最猛烈的超级太阳风暴。当年,天文学家卡林顿发现,太阳上出现了大规模的耀斑和太阳黑子。大量的高能粒子以极高的速度被释放出来,它们只用不到18小时的时间就能抵达地球,其速度比普通的太阳风快了3倍以上。
这场太阳风引发了地球上的地磁风暴,导致全球很多地方都出现了极光,人们甚至在北纬20度的地方看到了照亮天空的极光。此次事件还造成无线电报系统出现故障,电报机和电报塔架着火,无法正常收发无线电波。
而日本大阪大学的天文学家通过研究发现[1],此前还出现过更强的超级太阳风暴。根据日本古画和文献的记载,1770年的京都上空连续9天出现了红色光芒。而当时记录到的太阳黑子表明,太阳黑子的规模远大于平时,这意味着当时的太阳十分活跃。
由此可见,当年的红光是由一场超级太阳风暴引发的极光。那场极光持续了9天,而卡林顿事件只持续了两天,这意味着250年前的那场超级太阳风暴规模更大。
尽管当年的超级太阳风暴十分强烈,但对于当时的人们并没有什么影响。但如果这起事件发生在今天,将会造成极为严重的后果,电网、通信等都会遭受严重的打击,造成的损失估计超过14万亿元。
不过,天文学家估计当年那种规模的超级太阳风暴十分罕见,平均五个世纪才会发生一次,这意味着每100年发生一次的概率为1/5。目前,距离上一次太阳大爆发已经过去了161年。未来,我们需要持续关注太阳的动态,谨防人类的现代文明遭受破坏。
[1] Ryuho Kataoka, Kiyomi Iwahashi. Inclined zenith aurora over Kyoto on 17 September 1770: Graphical evidence of extreme magnetic storm, Space Weather, 2017, 15, 1314-1320.
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