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太陽風如何影響地球

Miqo 編輯部 · 1 個來源

數據

約400公里/秒太陽粒子流的通常速度
1859已知最強風暴:電報冒火花,無電池也能運作
1989風暴讓整個地區停電近9小時

第二個數據描述的是一場被視為強度標竿的事件。當時,接近赤道的地方幾乎都能看到極光;電報線即使電池已經關閉,仍持續傳送訊息,電流是在導線本身感應出來的。

第三個數據顯示這在今天會造成什麼影響。感應電流會沿著長導體流動,包括輸電線、管線和鐵軌,使變壓器過載,而變壓器並不是為了承受直流成分而設計的。

事情如何一步步發生

  1. 爆發。 太陽拋出一團物質,抵達地球需要幾小時到幾天。

  2. 遇上磁場。 磁場受到壓縮並重新排列,部分粒子沿著磁力線朝兩極進入。

  3. 形成極光。 粒子與高層大氣中的氣體碰撞,使氣體發光:氧氣產生綠色和紅色,氮氣產生藍色。

  4. 感應電流。 磁場變化會在地面上的長導體中感應出電流,這正是實際上的危險。

第一步帶來唯一有效的保護,就是時間。衛星來得及切換到安全模式,飛機可以避開極地航線,電網業者則能降低變壓器的負載。

衛星也會直接受到影響。風暴期間,高層大氣會膨脹,低軌道太空器受到的阻力變大、軌道高度下降;已經有幾次發射任務因為這個原因失敗。

衛星導航的精確度也會下降:訊號穿過受到擾動的大氣層,抵達時會出現延遲。你用手機不會察覺,但對航空和測量來說,影響相當明顯。

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來源

  1. 由太陽物質爆發引起的地磁風暴,會在延伸導體中產生感應電流、增加低軌道衛星受到的阻力,並降低衛星導航的精確度;1859年的事件被視為有紀錄以來最強的事件。