太阳风暴对人体的影响
2009-03-28 12:19阅读:
突然迸发的巨大火舌掀起一场夹杂着电磁辐射、高能粒子流等剧烈变化的太阳风暴。转瞬间,人们的手机信号消失、电台里的歌声被噪音替代、甚至连输电网络也出现局部瘫痪……这一幕科幻片里常见的情景,也许会在现实中上演,时间是2012年。不久前,美国国家科学院丹·贝克等科学家警告说,2012年太阳风暴可能严重影响人类。然而,太阳风暴影响普通人生活的可能性有多大?它的破坏性是否足以被称为“卡特琳娜式太空风暴”?上海部分专家认为,将太阳风暴和“地球危机”关联起来的说法值得商榷。
不过,也有专家表达了不同看法。“太阳风暴的影响主要集中在外太空,由于地球磁场和大气层的阻挡效应,生活在地球上并不会因此受到过于明显的干扰。”上海天文台佘山站科普主管汤海明告诉记者,太阳风暴主要对短波影响较大,对人体本身的影响几乎可以忽略。
上海市无线电协会高级工程师张惠祥也表示,当太阳风暴活动活跃时,黑子不断燃烧、爆炸,期间释放的大量紫外线会使地球上空的电离层浓度突然增加,吸收掉短波的能量,从而造成对短波无线电信号的干扰。“可是,日常生活中人们使用的手机,包括部分无线电都不通过电离层传播信号,因此太阳风暴对地球表面的通信影响不会太大。”
太阳到地球长达1.5亿公里的路程。科学家们将太阳风暴比作太阳打“喷嚏”,而太阳一打“喷嚏”,地球就会患上轻重不同的“感冒”。那么,太阳的“喷嚏”会使地球患上什么样的“感冒”呢?
短波通信受干扰:由于短波通信需借助位于地表70到500公里高度的电离层连续反射来传播信号,所以当太阳风暴产生的X光辐射引起电离层出现地磁紊乱后,通信就会中断.
航空航天受影响:太阳风暴会损坏航天器并影响宇航员及高纬或极区飞机上乘客的健
康。上个世纪70年代的一次太阳风暴曾导致大气活动加剧,增加了当时属于苏联的“礼炮”号空间站的飞行阻力,从而使其脱离了原来的轨道。
从人类历史的长度看,太阳是十分稳定的。但是仔细观察太阳,表面翻滚对流,就像烧开水一样。再稍远一点看,太阳表面有一块块“黑子”,这是由于这些区域比周围的温度低所造成的视觉假象。偶尔,太阳还会喷出巨大的“火苗”,有几十颗地球大小,天文学家称之为“太阳耀斑”。
据专家介绍,太阳特大耀斑对人类健康没有影响,这得益于地球大气层和地球磁场对我们的保护。
“太阳风暴”影响到地球主要是物理现象,对人体健康、情绪的影响不大,但对紫外线流量的影响可能对人体皮肤有一定影响。由于地球的大气层(尤其是其中的臭氧层)有能力吸收绝大部分太阳紫外线,“太阳风暴”期间地面上的太阳紫外线辐射不会明显增强,至今没有太阳活动峰年皮肤癌患者明显增多的科学报告。
太阳每天通过电磁辐射和太阳风向宇宙空间发出巨大的能量。电磁辐射覆盖了从无线电波到γ射线的所有波段。在太阳耀斑发生时,这些辐射从无线电波到γ射线,几乎所有波段都有大增强,在X射线波段,称为太阳X射线暴。
太阳耀斑发生时,无线电波对人体没有影响,红外和可见波段仅会使人感到热,对人体有伤害的是紫外线、X射线等高能辐射。X射线等高能辐射完全被大气层所吸收,不会到达地面。太阳紫外线大部分被地球大气中的臭氧所吸收,只有少部分的近紫外线到达地面,对人体有一定伤害。但是通常太阳耀斑爆发的持续时间仅为几分钟至几十分钟,而且发生几率极低,因此耀斑爆发对人体的影响几乎可以忽略。
太阳耀斑的另一个“产品”是带电粒子流。但是由于地球磁场作用,带电粒子通常在5至10个地球半径外的距离就被拦截,只有个别能量极高的粒子能够到达地面。
太阳风暴主要由太阳表面释放出的气体和带电粒子流引起。这些粒子携带的能量惊人,通常会以每小时几百万公里的速度向地球袭来,其势如超高速行进的列车。
沪专家:对人体基本没影响
太阳风暴是指太阳黑子活动高峰阶段的剧烈爆发活动。在太阳活动的活跃期,电磁辐射、高能粒子流以及大规模的日冕物质抛射等天文现象将集中出现,并在行星际空间触发规模巨大的激波。对地球而言,太阳风暴将导致地磁暴、电离层暴等。它之所以可怕,也是因为它所导致的地磁暴以及电离层暴的现象,将使得人类的一些通讯信号中断、电网传输出现故障等。“如果人类对将可能发生的太阳风暴准备不足,这种太空风暴就有可能会切断人类社会的电力供应、手机信号,甚至包括供水系统。”美国专家的担忧大致如此。在发出警告的专家看来,太阳风暴给地球的影响可能是“多米诺骨牌式的”。试想,当电网变得脆弱和不稳定,与供电息息相关的行业也将成为受害者:制冷设备停转,冷库里大量的食物和药品失去储藏条件而变质;水泵突然“罢工”,社区的居民饮水成为难题。此外,由于卫星信号中断,GPS定位系统也会因此成为废物。
专家提醒须防例外出现
理论上,一般的太阳风暴强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护,对地球上的现存物种构成致命威胁。但对于2012年的太阳风暴,专家担心可能成为一个例外。
汤海明说,太阳黑子存在一个活动周期定义为11年,但有时并不精准。记者查阅相关资料后获悉,2005年年初的太阳风暴,中国电波传播研究所所属的北京、广州、海南、兰州、乌鲁木齐等电波观测站发射的短波无线电信号发生大面积、长时间中断,前后持续了两个多小时。另有记载称,1959年7月15日,人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰,几天后,地球的自转速度突然减慢了0.85毫秒,而且发生了多起地震。
太阳风暴会不会造成地震。从1610年人类对太阳风暴有文字记载以来,还没有太阳风暴必然引起地震的定论。也许在某些情况下太阳风暴对地震会有促发作用,但迄今缺乏明证。
现在地球上布满了有线和无线设施,但这些设施是否能经得起太阳风暴的考验呢?专家说,如果2012年的太阳风暴过于强劲,那么人们的生活就有可能因此被干扰,这是值得忧虑的地方。
另外,由于中国地理位置磁场有偏差与北美、北欧不同,因此受到太阳风暴的影响较北美、北欧要弱。
太阳风从冕洞喷发而出后,夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。现在我们肯定,太阳风至少可以吹遍整个太阳系。
当太阳风到达地球附近时,与地球的偶极磁场发生作用,并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动,使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔,地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。
问:据报道,高能质子向地球两极聚集,会不会对人体带来影响?
答:高能质子达到地球约需几个或20多个小时,影响范围局限在地球两极的极冠区,高能质子的电离能量在到达地区发生偏转,也被反射掉了。即使是在极冠区,到达地面的质子流量也很小,对人不会有很大影响。
问:太阳风暴发生时,我们能打手机吗?我们能使用计算机吗?
答:手机接受信息的波段与太阳风暴产生的电子波段差距很大,所以打手机一般不会受到太阳风暴的影响。个别情况下,太阳风暴产生能量极高的质子会传到地表,如果此时正好打在计算机的芯片上,可能会造成计算机的工作错误,但这种错误在卫星上常见,在地面上不常见。
问:此时我们能坐飞机吗?在高空会不会遭遇强烈辐射?飞机导航系统能不能安全运行?
答:一般宇宙射线在飞机上较陆地稍多一些,但对人的健康没有影响,曾经多次做过的对飞行员、民航驾驶员及其他空乘人员的体检证实,飞行中的辐射对人没有大的影响。导航系统目前使用的波段并非短波,基本不通过电离层,所以对飞行安全不造成影响。
问:烈日下出行,会不会被太阳风暴灼伤?
答:太阳风暴发生时,极紫外线增大,但极紫外线波很短,影响的是高空上面的电离层,不会影响到人。来自太阳的许多紫外线、X射线在高空大气层即被消耗吸收,太阳风暴时,真正能倾泻到人们身上的紫外线、红外线、可见光与平时没有多大区别。换句话说,太阳风暴对地球100公里以上的空间扰动厉害。地球表层的电离层对地球起了保护膜的作用。
问:太阳风暴会引起地震吗?
答:太阳风暴不会造成地震。从1610年人类对太阳风暴有文字记载以来,还没有太阳风暴必然引起地震的定论。也许在某些情况下太阳风暴对地震会有促发作用,但迄今缺乏明证。
问:太阳风暴带来地磁变化,那么地下设施安全吗?
答:太阳风暴大约每10至11年发作一次,但是我国还未发现由于太阳风暴带来的地下设施破坏。在加拿大曾发现,由于地面输电线路作为导体,感受到强大的电流而导致停电,继发一系列损害性后果。