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天空中的太阳看似没有变化，但实际上，太阳中正在发生各种太阳活动现象。在这些太阳活动中，科学 YouTube 频道 Kurzgesagt 介绍了一种可能对地球产生重大影响的现象，即发射辐射的太阳耀斑和发射等离子体的日冕物质抛射。 .解决太阳耀斑和日冕物质抛射对地球有多大影响以及是否有对策的问题。
太阳看起来很坚固，但实际上它就像一个热到可以沸腾的海洋。温度太高以至于原子分裂成电子和原子核并漂浮在等离子体中。这种等离子体是由太阳磁场形成的。太阳能等离子体产生质子和电子，质子和电子移动质子和电子以产生磁场。这个磁场会产生分子流。这种分子流在太阳内部产生循环电流，称为太阳能发电机。
这台太阳能发电机维持的太阳磁场有着巨大的能量，影响着整个太阳系。由于这个磁场，太阳的等离子体像光雨一样不断地倾泻在地球上。这种现象就是太阳风。
然而，太阳风并不总是恒定的。当太阳等离子体处于激发态时，它会扰乱太阳发出的磁场。随着混沌的发展，太阳表面会形成磁结，磁结会破裂，发射出巨大能量的磁环。这个磁环是一种停滞的太阳活动，对太阳系有不利影响。
磁环产生的现象之一是引起高能辐射潮汐波的太阳耀斑。以光速冲刺的太阳耀斑是由太阳风推动质子并加速它们引起的，这种现象被称为太阳质子风暴。
由此产生的现象是日冕物质抛射。日冕物质抛射是太阳大气层中数十亿吨等离子体的撕裂和喷射。由日冕物质抛射所喷射出的等离子体的速度达到了 900 万公里/小时。
当然，即使这等离子直接撞击，对地球上的人类也没有影响。但即使是很小的等离子体也会影响太空中的卫星、无线电通信和宇航员。地球上的人类不会受到地球大气和磁场的影响。地球大气层会吸收 X 射线，从而减轻太阳耀斑的影响。
地球的磁场阻止了日冕物质抛射的等离子体。等离子被磁场拧得像螺丝钉一样，沿着地球的磁力线倾泻而下，主要分布在地球的南北两极。奇妙的极光是由电子在涌入北极和南极的等离子体之间飞入大气层引起的现象。
大多数太阳风暴对地球上的人类影响不大。但超级太阳风暴是另一回事。 1859 年、1872 年、1909 年、1921 年、1989 年和 2012 年发现了大规模太阳风暴。这种现象每个世纪都会发生几次。
大规模的太阳风暴首先会发出强烈的太阳耀斑，例如雷击。太阳耀斑然后产生具有数十亿吨磁性的等离子体，导致日冕物质抛射。这种等离子体在一天内穿越了太阳和地球之间的距离，即 1.496 亿公里。
当来自大规模太阳风暴的等离子体直接撞击地球时，撞击会压缩地球磁场并将该能量添加到地球磁层。在最坏的情况下，等离子体出现的时间会根据地球磁场聚结，地球磁场会形成一条尾巴。能量在这条尾巴中逐渐积累，最终辐射到地球。这种现象就是磁暴。
磁暴磁场会扰乱电流并影响电网，导致大规模停电，在最坏的情况下还会导致变电站事故。在加拿大魁北克省，在 1989 年的一场大规模太阳风暴期间发生了大规模停电。1859 年卡林顿事件是有史以来观察到的最大太阳风暴，即使在夏威夷和加勒比海岸附近也能看到极光。落基山脉笼罩在可能被误认为是黎明的光辉之中，人们以为黎明已经到来。此外，它会影响部署在欧洲和北美的电报系统，使其停止，并由于它是设备而导致操作员触电。到了现代，机器比当时多，预计大规模太阳风暴造成的破坏会更加严重。
类似2012年卡林顿事件的大规模太阳风暴也发生过。仅在美国，这场大规模太阳风暴的直接袭击就会造成 2.6 万亿美元的损失。损失是美国历史上最大飓风卡特里娜飓风的 20 倍。此外，预计全球电网受损需要4到10年时间才能恢复。
2020 年至 2030 年间，直接袭击这种级别的大规模太阳风暴的概率为 12%，而在 2062 年，这一概率为 50%。几乎可以肯定，在不远的将来会有大规模的太阳风暴。
还有更糟糕的消息。根据 2019 年发表的一项研究，像太阳这样的天体每隔几千年就会引起一次称为超级耀斑的爆炸。据此，这种超级耀斑产生的磁场非常强大，以至于在其他现象中是看不到的，并且可以对地球产生重大影响。如果发生超级耀斑，地球上的电力、计算机、智能手机、GPS 等将无法使用，供水和医疗设备等基础设施也可能停止使用。
然而，已经采取措施来抵消这种太阳活动的影响。观察太阳以监测太阳风暴的发生。电力公司也考虑到太阳风暴的风险，在紧急情况下，临时减少用电量，保护变电站。太阳活动的风险始终存在，但可能是可控的。
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