撰文：乔安娜·汤普森           2023年7月4日

2022年10月2日，美国宇航局的太阳动力学观测站，拍摄到了这张太阳耀斑的图像，如右上角的明亮闪光所示。该图像显示了一块极端紫外光，它突出了耀斑中的极热物质，并被着色为橙色。（图片：NASA/SDO）

在贝基·钱伯斯2019年的中篇小说《如果幸运，就要被教导》中，一场大规模的太阳风暴摧毁了地球的互联网，让一群被困在太空的宇航员无法向家里打电话。这是一个可怕的前景，但在现实生活中，一场太阳风暴会摧毁互联网吗？如果是这样，这种情况发生的可能性有多大？

英国雷丁大学的太阳物理学家马修·欧文斯在接受《生活科学》采访时表示：“是的，这有可能发生，但需要一场巨大的太阳风暴。”欧文斯说：“你真的需要一些大事件来做到这一点，这并非不可能。但我认为，摧毁电网的可能性更大。”事实上，这种现象已经在小范围内发生了。

太阳风暴，也称为太空天气，发生在太阳释放出强烈的电磁辐射时。这种扰动释放出向外传播的能量波，影响太阳系中的其他天体，包括地球。当任性的电磁波与地球自身的磁场相互作用时，它们会产生一些影响。

欧文斯说，首先，它们会导致电流在地球高层大气中流动，“就像电热毯的工作原理一样”加热空气。这些地磁风暴可以在极地区域产生美丽的极光，但也会干扰无线电信号和全球定位系统。更重要的是，随着大气层变暖，它像棉花糖一样膨胀，给近地轨道上的卫星增加了额外的阻力，并使较小的太空垃圾偏离了轨道。

太空天气的另一个影响是地面的。当强大的电流流经我们星球的高层大气时，它们也会引发强大的电流流过地壳。这可能会干扰地壳顶部的导电体，例如电网——将电力从发电站输送到家庭和建筑物的输电线路网络。其结果是难以修复的局部停电；据美国宇航局称，1989年3月13日，魁北克发生了一起这样的事件，导致停电12小时。据《生活科学》此前报道，最近，太空探索技术公司未能检查太空天气预报，一次太阳耀斑摧毁了40颗星链卫星。

幸运的是，摧毁几颗星链卫星不足以毁坏全球互联网接入。要彻底摧毁互联网，太阳风暴需要干扰延伸到海洋下并连接各大洲的超长光纤电缆。每隔30到90英里（50到145公里），这些电缆都会配备中继器，在信号传输时帮助增强信号。虽然电缆本身并不容易受到地磁风暴的影响，中继器是如此。据《生活科学》此前报道，如果一个中继器坏了，就足以影响整条电缆，如果有足够多的电缆损坏，可能会引发“互联网灾难”。

全球互联网封锁可能是灾难性的——它将扰乱从供应链到医疗系统、股市到个人基本工作和沟通能力的一切。

有几种方法可以保护互联网免受下一次特大太阳风暴的影响。首先是支持电网、卫星和海底电缆，防止因电流涌入而过载，包括在太阳风暴潮期间，战略性关闭电网以故障保护。

第二种成本较低的方法是，找到一种更好的长期预测太阳风暴的方法。

我们能预测太阳风暴吗？

众所周知，太阳风暴很难预测。欧文斯说，在某种程度上，它们可能“很难确定”。“因为尽管太空天气已经持续了数千年，但受其影响的技术只存在了几十年。”

目前的技术，可以根据太阳黑子的活动，预测太阳风暴袭击地球前两天的情况。太阳黑子是太阳表面的黑色斑块，表明有高度等离子体活动的区域。但科学家无法像飓风那样追踪太阳风暴。相反，他们转向了其他线索，比如太阳在当前太阳周期中的位置。美国宇航局和欧洲航天局目前正在研究，如何结合历史数据和最近的观测结果进行此类预测。

根据美国国家海洋和大气管理局的数据，太阳经历了大约11年的高活动或低活动周期。美国宇航局此前预测，太阳的下一个活动高峰，将在2025年左右到来。然而，据美国宇航局估计，最近对太阳黑子和太阳天气的观测表明，下一次太阳活动高峰将来得更快，打击也更大。即将到来的峰值最快可能在2023年底开始，可能会比过去几次相对温和的太阳最大值更严重。

欧文斯说：“自上世纪90年代以来，太阳一直很安静。”上一次全球地磁风暴（至少有记录）是，1859年的所谓“卡林顿事件”，在这期间，远在古巴南部和夏威夷火奴鲁鲁都观测到了极光。如果互联网在这次事件中存在，它很可能会被严重破坏。

希望科学家们能够找到一种方法，在我们发现自己处于一个没有互联网的未来之前，预测或最大限度地减少下一次卡林顿事件的影响……尽管考虑到社交媒体的可怕深度，也许还有更糟糕的命运。