1859年的卡林頓事件是有觀測記錄以來人類經(jīng)歷過最劇烈的一次太陽風暴，然而2012年，日本名古屋大學的三宅芙沙帶領的研究團隊發(fā)現(xiàn)，公元775年左右發(fā)生了一次超級太陽風暴，強度是卡林頓事件的10倍到100倍。這些超級太陽風暴可能來自萬年一遇的超級耀斑。如果今天地球被這樣的超級耀斑擊中，全球聯(lián)網(wǎng)的社會將會受到毀滅性破壞，所有的電子數(shù)據(jù)可能都會被抹去。
科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，超級太陽風暴發(fā)生的頻率比我們想象的要高得多。最近，科學家在研究近代地質(zhì)化學史時，發(fā)現(xiàn)了歷史上存在著另外兩次超級太陽風暴的證據(jù)。
同位素揭示超級太陽風暴
一篇已發(fā)表的研究論文表明，科學家發(fā)現(xiàn)了兩次可怕的超級太陽風暴事件，一次發(fā)生在公元前7176年，另一次發(fā)生在公元前5259年。研究人員認為這兩次太陽風暴的強度至少與公元775年的太陽風暴相當。
為了尋找這類太陽風暴，研究人員需要對地球極地冰蓋樣本以及一些古樹樣本進行化學分析。
當太陽粒子撞擊地球大氣層時，大氣層中的多種元素會變成具有放射性的不穩(wěn)定形式，即變成了同位素。太陽活動所形成的碳14同位素，會被樹木在生長過程中吸收。由于樹干上的每一圈年輪對應著一個年份，科學家就能據(jù)此獲知由太陽活動增加所引起的同位素峰值的準確時間，即一圈年輪中的碳14越多，對應年份撞擊地球大氣層的太陽粒子就越多。
通過研究極地冰芯中鈹10和氯36的濃度，也可以進行類似的測量，但精度略低。所以，科學家將以上兩種方法結合，就可以精確描述太陽活動的歷史事件。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的尼古拉斯·布雷姆及其團隊正是先發(fā)現(xiàn)了冰芯中鈹10峰值的初步證據(jù)，接下來對年輪數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)了與之對應的碳14峰值，揭示了公元前7176年的太陽耀斑事件。
而英格蘭歷史遺產(chǎn)保護局的科學測年負責人亞歷山德拉·貝利斯則注意到公元前5259年考古數(shù)據(jù)有一個空白，之后在研究這一時期樹木年輪中碳14的數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)了另一個峰值。布雷姆說：“這兩個時間點上都出現(xiàn)了碳14含量激增。”而且其增長幅度類似于用來確認公元775年太陽耀斑事件中所用的樣本。
起初，科學家并不確定是什么導致了這些放射性同位素含量的激增。2013年，美國沃什本大學的布賴恩·托馬斯領導的一項研究表明，太陽耀斑很可能就是幕后推手。
托馬斯說：“有人曾認為公元775年的峰值可能來自超新星爆發(fā)或是伽馬射線暴，但這些現(xiàn)象實在太罕見，不可能導致如此頻繁的峰值。所以，這些解釋都不如太陽活動的解釋合理。”
地磁暴往往會伴隨而來
卡林頓事件中，出現(xiàn)了大規(guī)模的地磁暴。
劇烈的太陽活動可能伴隨著類似卡林頓事件的地磁暴，但強度更大。即便如此，科學家仍不清楚太陽粒子峰值和伴隨其產(chǎn)生的地磁暴強度之間的確切關聯(lián)。托馬斯說：“一場強大的太陽風暴往往會伴隨著地磁暴，但并非總是如此。”甚至可能像卡林頓事件那樣，地磁暴根本不會引起碳14含量的激增。
然而有跡象表明，至少公元775年的太陽風暴伴隨有強烈的極光，當時的中國也有相關記載。這就說明了大量太陽粒子涌入的同時還伴隨有強烈的地磁暴。托馬斯說：“我們可以合理假設，所有這些強大的太陽耀斑事件都導致了強烈的地磁暴。”
超級太陽耀斑引起的超級太陽風暴帶來的最主要的問題，是如果這樣的超級太陽耀斑發(fā)生在今天，它可能會嚴重破壞近地軌道上的衛(wèi)星和地面上的基礎設施。1989年3月，一場比卡林頓事件弱得多的地磁暴就使得整個加拿大魁北克省的電網(wǎng)過載，導致了12小時的停電。
最近，美國加利福尼亞大學歐文分校的桑吉塔·阿卜杜·喬蒂通過計算發(fā)現(xiàn)，如果今天發(fā)生一場卡林頓事件級別的太陽風暴，它甚至會導致“互聯(lián)網(wǎng)末日”。太陽風暴產(chǎn)生的高能粒子很可能會破壞國家之間的海底電纜，使全球互聯(lián)網(wǎng)中斷數(shù)周或數(shù)月。
一些科學家預測，在未來10年，卡林頓級事件發(fā)生的概率可能高達12%。我們可以通過監(jiān)測太陽活動來預測這種級別的太陽風暴，以便在超級太陽風暴和隨之而來的地磁暴到來之前關閉衛(wèi)星和電網(wǎng)。(納森·奧卡拉漢 丁一)
