55: Another Carrington Event? You Are NOT Prepared for the Coming Solar Storms
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<context>55: 另一个卡林顿事件？你并没有为即将到来的太阳风暴做好准备 我们即将迎来另一个卡林顿事件 1859年9月1日，天文学家理查德·卡林顿正在观察一个巨大的太阳黑子。突然，一道强烈的白光从太阳表面爆发出来。他成为了重大日冕物质抛射（CME）的第一位目击者，而这股能量正朝着地球而来。十七小时后，北美的夜空亮如白昼。极光，通常只在北极附近可见，甚至在哥伦比亚南部也可见。在南半球，南极光在布里斯班以北可见。 几小时后，9月2日，史上最强的太阳风暴撞击了地球的大气层。我们的磁场立即被压倒，造成了全球的混乱。 之前没有人见过这样的情况。这被称为卡林顿事件。 当时，科学家们认为这是一个独特的现象。 其实并不是。 它以前发生过，之后也发生过，并且还会再次发生。 而当它再次发生时，可能会成为人类历史上最严重的自然灾害。 让我们来看看原因。

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1859年9月1日，丹佛的一名金矿工开始了他的早晨例行公事。他感到异常疲惫，但在准备咖啡时并没有在意。他习惯于在日出时醒来，但注意到天空比平时亮得多，红得多。也许是附近的火灾，他不太确定。几分钟后，他的妻子下楼，问他为什么这么早就起床。

他困惑地看着墙上的时钟。是凌晨1点。就在同一时刻，南十字号船在南美海岸航行，突然海面变得暴躁。波浪拍打着船体，冰雹砸在甲板上。水面反射着上方的红色天空，似乎变成了一片血海。那天早上，一位天文学家将望远镜对准太阳，注意到了奇怪的现象。接下来发生的事情令人恐惧。让我们来看看原因。♪

在9月1日，天文学家理查德·卡林顿正在研究太阳时，他注意到了不寻常的现象。大约在上午11点，他正在观察一个大约是地球十倍大小的巨大太阳黑子。然后，突然一道强烈的白光从黑子中爆发出来。卡林顿没有意识到的是，他已经成为了重大日冕物质抛射（CME）的第一位目击者，而这股能量正朝着地球而来。

17小时后，北美的夜空亮如白昼。极光，通常在北极附近可见，在迈阿密和古巴以及南至哥伦比亚的地方都可见。在南半球，南极光在布里斯班以北可见。几小时后，9月2日，史上最强的太阳风暴撞击了地球的大气层。

我们的磁场立即被压倒，造成了全球的混乱。电报线路在欧洲和北美短路。设备冒出火花，有些甚至起火。电报操作员被烧伤或遭受电击。电报操作员接到通知，要求关闭设备。他们照做了。但即使与电源断开连接，一切仍然正常工作。

事实上，电报的威力比以往任何时候都要强。之前没有人见过这样的情况。这被称为卡林顿事件。当时，科学家们认为这是一个独特的现象。那它真的独特吗？不。它以前发生过，之后也发生过，并且还会再次发生。当它再次发生时，可能会成为人类历史上最严重的自然灾害。在1859年，太阳与地球磁场之间的联系并不被很好地理解。

但在卡林顿看到喷发的同时，伦敦的基尤天文台报告了电离层中的大规模磁扰动。这使得科学家们能够正确地将地磁风暴与太阳活动（如耀斑、太阳风和日冕物质抛射）联系起来。太阳的外部大气层，即日冕，是由强大的磁场构成的。有时这些磁场会扭曲，

慢慢积累能量，就像给弹簧上弦。当这些磁场最终重新对齐时，能量就会释放，导致太阳耀斑或抛射。它们不是同一回事吗？好吧，耀斑和CME可以同时发生，但它们并不是同一回事。太阳耀斑基本上是一道光闪。它们相对较小，发生在太阳的低层大气中。而CME则是巨大的，有时甚至比太阳本身还要大。CME以每小时数百万英里的速度向太空发射数十亿吨超热等离子体。CME在太阳表面各处发生，大多数时候它们无害地漂流到太空中。

但有时CME会朝我们这边来，小的我们不会注意到。在地面上，我们没事。我们的气氛吸收宇宙辐射，而我们的磁场将太阳的等离子体偏转到极地，穿过大气层，造成极光。但就像地球的天气可以从温和到极端变化一样，太阳的天气也是如此。平均而言，CME每天发生两到三次。

但每一百年一次或两次，太阳会产生超级风暴袭击地球。当它们发生时，影响范围从不便到灾难性。

有证据表明，太阳超级风暴的历史可以追溯很久。冰芯样本显示，公元前7000年至5000年间，强烈的太阳风暴多次袭击地球。在774年，极端的太阳风暴被称为宫崎事件，导致碳-14水平创下历史最高。993年，一场风暴在树干上留下了证据，考古学家至今仍用来为古代木材定年。

这也是他们确认北欧人在哥伦布之前500年到达北美的方式之一。1052年、1279年，更多风暴，碳水平再次飙升。1582年、1730年和1770年，太阳风暴导致全球范围内出现极光，将夜晚变为白昼。

历史上有数十个类似的报告。但在那些报告中，太阳风暴不过是奇异现象。- 但人们没有惊慌吗？人类不喜欢变化。- 嗯，当然，他们确实吓到了那些认为世界末日来临或神灵愤怒的人，但风暴并没有造成任何损害。但当1859年卡林顿事件发生时，文明正在做一些新的事情。

我们开始使用机器和电力来操作它们。这就是故事从科学课转变为好莱坞灾难电影的地方。太阳风暴可以在任何导电物体中诱导电流。这可能是大气、海洋，甚至某些类型的岩石，尽管导电性相对较低。但电线呢？

哦，俄罗斯人一定很恼火。

哦，他们是。起初，他们以为美国间谍在干扰他们的信号。然后他们注意到他们的卫星没有反应。几颗卫星漂浮了几个小时。航天飞机发现号出现传感器故障。多伦多证券交易所瘫痪，突然魁北克省的数百万人在九个小时内完全停电。2003年，另一场风暴使美国和加拿大的数百万人在黑暗中度过了12个小时。

1989年和2003年的太阳风暴的强度仅为卡林顿事件的一个小部分。那么，如果我们遭遇一场与卡林顿事件同样强大或更强的风暴，会发生什么呢？我猜不会好。根本不好。想象一下。你正在家庭度假，开车穿越国家去看……明尼苏达州最大的麻绳球。明尼苏达州最大的麻绳球。好吧。

明尼苏达州！明尼苏达州！什么？这可能是韦德·阿尔最好的歌曲。无论如何，你打开了收音机，但它开始出现静电。这就是开始的方式。在电离层，短波无线电被电磁干扰淹没。信号无法传输。没有VHF，没有UHF。UHF可能是韦德·阿尔最好的电影。你有点痴迷。是的，我很痴迷。船到岸的通信受到干扰。

使用BLF信号的飞机偏离航线，空中交通管制失灵，飞机失去视线，幸好你正在开车度假，因为在高空飞行的航空乘客瞬间就接受了超过一年的辐射剂量。

在太空中的宇航员接受的辐射剂量更高。癌症的发生几率增加十倍，因为辐射已经开始解开他们DNA的链条。这只是初始爆发，称为前驱阶段。这些高能粒子以光速移动，所以没有太多警告。

但日冕物质抛射移动得稍微慢一些，它还没有到达，最糟糕的还在后面。太阳辐射继续轰击地球，大气层被高能粒子饱和，地球的磁场在等离子体试图剥离它时被拉伸。你看着仪表盘，GPS表现得很奇怪，它无法定位。

然后它完全失去信号。但这在全球每个地方的每个GPS系统上都在发生，因为辐射撕裂了数千颗轨道卫星，短路了它们的电路，烧毁了它们的电子设备。这不仅仅是影响你假期的不便故障。全球供应链开始崩溃，几个小时内将完全崩溃。依赖微波的军事通信失败。雷达受到干扰。武器系统变得无用。

然后情况变得更糟。

到现在，事件发生几个小时后，政府意识到发生了什么，但没有办法与公民沟通。所有电信，包括紧急服务，都下线了。回到你的车里，你正在和朋友通话，描述发生的事情。你的朋友也报告了奇怪的技术问题，并提到股市刚刚下线。但你听不清他们。你的电话不断掉线。随着世界各地的人们同时经历这些奇怪的事件，他们淹没了手机信号塔。

但这无济于事。没有人的手机能接收到信号。连卫星电话也无法工作。一个小时后，你开始感到担忧，决定驶离高速公路。也许这是个好时机加油，吃午餐，试着弄清楚发生了什么。当你驶入加油站时，队伍已经排了四分之一英里。加油机无法工作。因为信用卡无法使用，现场一片混乱。ATM也下线了。没有。

你的加密钱包是黑暗的。全球的硬盘被清空。再见区块链。在这最后几个小时的混乱中，太阳辐射继续在电离层中积累。地球的磁场被拉伸到数十万英里外。当太阳的最后一股等离子体穿过地球时，它的磁场突然像橡皮筋一样反弹。所有在电离层中积累的能量瞬间冲击地表。

然后事情变得非常糟糕。全球的发电站不堪重负。故障在地球上的每个国家蔓延，整个大陆陷入黑暗。电线和变压器被点燃。地面和深海的网络电缆同时失效。整个互联网变黑。现在回到加油站，你的家人中有人抱怨洗手间的水不流。

结果发现水在任何地方都没有流动。抽水站和水处理中心都下线了。你听到身后传来一声巨响。由于交通信号灯失灵，发生了六车相撞。往街道上看，你发现没有任何地方的交通信号灯在工作。这里没有电，没有水，没有燃料。这只是最初的几个小时。从这里开始，情况变得更糟。该死。

糟糕得多。有许多研究概述了太阳风暴的最坏情况，每项研究都比下一项更可怕。如果卡林顿事件，或者更糟的事情现在发生，恢复正常可能需要几个月甚至几年。据估计，一些电网可能需要长达10年的时间才能修复。

你可以优先考虑水设施、医院和紧急服务，但仍然会有数百万人在几个月内没有电。飞机必须停飞。火车也必须等待。一些汽车可能没事，但并不是所有的。电动车很好，但没有充电站，你会怀念那辆老旧的油耗车。

不过，交通控制系统将不存在。现在，这在乡村地区可能还好，但在大城市中，这就是灾难。一项研究警告说，供应链的破坏和缺乏冷藏将导致全球范围内的食品骚乱。没有暖气，没有空调，没有污水处理。

银行交易需要电力、网络访问和卫星上行链路。没有这些，全球金融系统将陷入崩溃。目前，地球上有超过19,000颗卫星在轨道上，许多卫星将会漂浮不定。

太阳风暴会造成所谓的卫星拖曳，这就是地球的大气层膨胀并开始拉扯低轨道物体。如果我们无法恢复这些卫星的电力，它们将一个接一个地掉回地球。但强烈的风暴会烧毁卫星的电路板，因此没有办法拯救它。

根据另一项研究，足够强烈的太阳风暴将导致社会的完全崩溃。大多数政府将不得不立即实施戒严法，许多政府将直接崩溃。还记得2012年的那些警告吗？嗯，是的，世界本该结束。好吧，在七月，它差点就结束了。

在2012年7月，世纪以来最大的CME在距离地球九天的地方擦肩而过。这是我们物种几百年来最幸运的事情。如果那场太阳风暴袭击了我们，四分之一的地球人口可能会在几周内失去电力。1.6亿美国人将会在几个月内陷入黑暗。我们今天仍在从后果中恢复。仅在美国的损失就将达到数万亿美元。而那场风暴发生在夏季的中间。

如果整个冬天没有暖气，全球将有多少千人死亡？九天。这就是我们与瞬间200年技术倒退之间的距离，这将改变我们所有人的生活。我们还没有视频的好消息部分。这让人感到压力。好吧，NASA的太阳地球关系观测卫星，名为STEREO，于2006年发射，可以几乎立即发现CME。哦，太好了。但是……哦，不。

但STEREO卫星无法确定CME的磁场。结果发现这是一个关键数据。

如果CME的磁场与地球的磁场对齐，它就会反弹。磁铁在极性对齐时会相互排斥。但你听过“异性相吸”这个说法。如果CME和地球的磁场不对齐，CME就会剥夺我们的保护，这意味着灾难。现在，先进的成分探测器位于距离地球约900,000英里处，这颗卫星可以探测CME的磁场。这给我们留了多少准备时间？

大约半小时。就这样。这意味着我们有30分钟的时间让飞机停飞，让卫星进入安全模式，让电网断电。每个人都必须熄灭，然后我们就等待，希望一切顺利。现在，平均而言，每年发生严重太阳风暴的几率为4%，发生卡林顿级事件的几率为0.7%。

每11年，太阳进入一个称为太阳最大期的高活动期。然后，几率会变得更糟。好吧，我们目前处于太阳周期25，始于2019年，预计将在2025年达到峰值。在太阳最大期，发生严重太阳风暴的几率上升到28%，发生卡林顿超级风暴的几率上升到4%。每年都是一次新的掷骰子。

尽管近年来太阳风暴造成了停电和混乱，但4%的几率对于政府采取必要行动来说实在不够可怕。我们需要更多资源转向研究，更多卫星，以及对我们的电力基础设施进行全面改革。而这些资源不会很快到来。嘿，我们不是刚通过了一项大型基础设施法案吗？

是的，是的，我在问这个问题时意识到这是个愚蠢的问题。我们不能指望政府！我们绝对不能。相反，我们必须依靠自己和我们的地方社区，就像在飓风、龙卷风或地震来临之前一样。确保你的家人有一个应急计划。保持食物和水的储备。你需要保暖毯、露营炉、丙烷加热器，以防供暖中断。你需要卫生用品、急救包和手摇收音机。

随时保持这些物品，以备不时之需。那么你是说你成为了一个准备者？好吧，如果你想这么称呼的话。但过度准备总比完全没有准备要好。因为灯光熄灭只是时间问题。当它们熄灭时，没有救援队会来。最终，唯一关心你和你家人的人就是你自己。