太陽風暴，簡稱太陽風或者地磁暴，顧名思義，它是太陽製造的產物。這是一種從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流，充滿了我們整個太陽系！
根據一項新的研究，每25年一次的太陽風暴足以對地球上的電子設備造成巨大的破壞。而一些威力較小但仍然危險的風暴每三年左右發生一次，這一結論來自華威大學和英國南極調查局的一組科學家。這些強大的風暴可以破壞電子設備，包括通信設備、航空設備、電網和衛星。
目前研究小組確定了兩種強磁暴，其中“超級大風暴”是最強的，平均每25年發生一次。而較弱但仍然危險的“嚴重超級風暴”平均每三年發生一次。
太陽風暴的破壞性
太陽風暴是怎麼對地球造成破壞的呢？我們知道它們是由太陽將帶電粒子送入太空的擾動引起的。當這些粒子撞擊地球的磁層時，就會引起風暴。這些粒子可能來自日冕物質拋射(CME)、同旋轉相互作用區(CIR)和日冕洞，它們釋放出的高速太陽風的速度是普通太陽風的兩倍。
最著名的地磁風暴是1859年的卡靈頓事件。卡靈頓事件也是有記錄以來最強的地磁風暴。這場風暴摧毀了世界各地的一些電報系統，引發了一些火災，甚至驚動了一些電報運營商。1989年，魁北克的一場風暴破壞了電力分配系統，併產生了強大的極光，遠至德克薩斯州南部都能看到。
隨著科技的發展，我們的世界越來越緊密地聯繫在一起，太陽風暴帶來的風險也越來越大。不僅是我們的電力分配系統，還有我們的全球通信系統。我們的衛星可能是最脆弱的，現代社會已經越來越依賴它們。據計算，像卡靈頓這樣強大的風暴，如果發生在今天，將會造成數十億，甚至數萬億美元的損失。
因此科學家們將研究的重點轉移到這些風暴上，這篇新研究是基於150年前的磁場數據。科學家希望可以探測到在那段時間裡有多少強風暴，以及它們發生的頻率。因為這些超級風暴是極其罕見的事件，但預測它們發生的幾率是未來預防的重要部分，這是保護關鍵的國家基礎設施所必需的研究！
研究指出，在過去的150年裡，“嚴重的”磁暴發生了42次，大約每三年一次。在150次超級風暴中，威力更大的一次發生在6年，也就是大約每25年一次。通常這些風暴只持續幾天，但它們仍然會對現代科技造成很大的破壞。超級風暴會導致電力中斷、衛星中斷或損壞、航空中斷，並導致GPS信號和無線電通信暫時中斷。GPS不僅僅是用來導航的，現代銀行系統嚴重依賴GPS來同步金融交易。
因此這項研究針對此提出了一種處理歷史數據的新方法，以便更好地瞭解超級風暴發生的幾率以及未來我們可能看到的超級風暴活動。卡靈頓事件並不是研究的一部分，因為研究人員觀察的數據並沒有那麼久遠。他們的磁場數據來自地球的另一端，來自英國和澳大利亞的氣象站。它涵蓋了過去14個太陽週期，可以追溯到太空時代之前。他們的分析表明，像卡靈頓事件這樣強大的超級風暴可能比想象中更常見，它們可能隨時發生，幾乎沒有任何預警。
研究表明，超級風暴發生的頻率比我們想象的要高，而且它隨時可能發生，我們只是不知道什麼時候，現在我們也無法預測什麼時候。這些風暴產生於太陽，但太空天氣可以通過觀察地球表面磁場的變化來監測。從1957年太空時代開始，地球上的多個空間站就有高質量的數據。科學家們知道太陽大約有一個11年的活動週期，在這個週期中太陽的強度是變化的。問題是沒有足夠的數據。它只覆蓋了五個太陽週期。
太陽風暴的研究
因此要更好地瞭解強烈的太陽風暴及其發生率，我們需要更大的數據集，涵蓋更多的太陽週期。在這項新研究中，研究人員追溯了更久遠的過去。他們研究了aa地磁指數，該指數來自英國和澳大利亞，位於地球的兩端。aa指數抵消了地球的背景場，回溯到150年前，即14個太陽週期。這是地球表面磁場變化最長、幾乎連續的記錄。
研究小組使用aa指數前幾個百分點的年平均值來得出結論。這就是為什麼他們發現在150年中有42年發生了“嚴重的”超級風暴，而在150年中有6年發生了更罕見但更強大的“大的”超級風暴的原因。這意味著這些極端風暴每25年發生一次。例如，1989年導致魁北克大停電的風暴是一場大風暴。
2012年，太陽從異常巨大而強烈的日冕物質拋射中釋放出了強大的能量。幸運的是，地球並沒有在它們的噴射路徑上。但數據顯示，如果它襲擊了我們，那將在地球上引起一場巨大的災難。2012年8月31日，美國東部時間下午4點36分，一直懸浮在太陽大氣中的日冕物質長絲噴發到太空中。日冕物質拋射(CME)的速度超過每秒900英里，不過它並沒有直接向地球移動，而是與地球的磁環境或磁氣圈相連接，導致極光在9月3日晚上出現。
隨著生活的進步，人們對太陽和它給我們帶來的太空天氣也越來越在意。隨著我們的經濟和生活方式越來越依賴於衛星、通信和電網，政府和機構已經把了解和預測太空天氣作為一項優先任務。
現在有幾個航天器正在研究太陽，包括SOHO(太陽日光層觀測站)、SDO(太陽動力學觀測站)和帕克太陽探測器。這些航天器增進了我們對太陽的瞭解，增強了我們預測這些危險風暴的能力。
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