"星活"不易!地磁风暴、太阳风暴,哪个都惹不起

2018-09-08 09:12 网易科学人

  出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

  研究人员警告称,高速太阳风撞击人造卫星将带来毁灭性损害,可能导致人造卫星电子元件过载,太阳风能够一次性损坏人造卫星数百个电子元件。

  一项针对太阳风暴的“最坏情况”的最新研究表明,太阳风暴比地磁风暴的破坏性可能要大得多。这项研究分析了多年以来的人造卫星数据,发现地球静止轨道上的电子辐射可能在5天或者更长的时间内保持异常高的水平,即使太阳风减弱之后也是这样。

  因此,人造卫星上的电子元件遭受太阳风暴侵袭后,将达到较高的危险等级,很可能被损坏。研究报告负责人、英国南极调查局理查德·霍恩(Richard Horne)教授称,此前我们认为人造卫星面临的最大威胁是地磁风暴,但这项最新研究表明太阳风暴构成的威胁更大。我们通过观察太阳释放高速太阳风并轰击地球所形成的太空天气事件,从而构建了一个最糟糕的现实情况。我们吃惊地发现电子辐射达到很高的水平。

  近日,这项美国和英国科学家合作完成的最新研究报告发表在《空间气象杂志》上,报告中调查了人造卫星所承受的空间气象风险,计算了范艾伦辐射带内的电子辐射等级。

  范艾伦辐射带呈现环状结构,环绕着地球周围,能够捕获带电粒子,人造卫星的地球静止轨道也在范艾伦辐射带之中。霍恩教授说:“人造卫星上的电子元件通常包裹着金属屏蔽层,从而保护其免遭静电干扰。必须使用2.5毫米厚的铝材料才能将电子元件电荷载量降至安全等级。”

  目前,地球静止轨道上有450多颗人造卫星,因此在现实最糟糕情况下,我们预计许多人造卫星会出现故障,通讯服务中断和卫星整体损坏的可能性非常大。

  太阳风是从太阳释放出的粒子流,它围绕地球磁场流动,在地球静止轨道附近形成“合唱等离子波”。

  “合唱等离子波”能够加速电子,并形成范艾伦辐射带,它还将沿着地球磁场传播到地球两极区域,此前科学家曾在南极哈雷研究站地面上观测到“合唱等离子波”。

责编:李文瑶
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