宇宙风暴对地球影响不可低估（上）

【美国《时代》周刊９月９日一期文章】题：宇宙风暴来了原文提要太阳表面剧烈喷发的气体可能给地球带来巨大的灾难。
５年来，名为“兄弟”Ｅ—１号的加拿大通信卫星绕地球飞行，并未出现严重故障。不过今年春季，这颗价值２．２亿美元的卫星却运行不稳了。在几个小时内，所有重要的数据传输——信用卡交易、报纸版面设计、电子寻呼信号、电视和无线电广播——全部中断，直至用户改用后备系统。科学家花了一段时间才最终查明，造成通信中断的原因是宇宙风暴的破坏。
外层空间也有恶劣的天气吗？当然有。专家们认为，一个火花使这颗卫星的太阳能电池板及其数十个无线电继电器之间的电路出现短路。这种火花是太阳喷出的气体以超音速猛烈冲击地球磁场时触发的电磁暴引起的。
在卫星工业，诸如此类的故障是家常便饭。但是，工程师和科学家担心的是出现更为严重问题的可能性。科学家上个月刚刚在蒙大拿州立大学召开的一次会议上警告说，宇宙风暴与飓风和地震一样，可能会对社会产生毁灭性的影响。此外，大风暴还可能使地球上的大部分通信联络全部中断，并引起使主要的市中心陷入瘫痪的断电事故。
认识这些所谓的“磁暴”的必要性是过去半个世纪以来电子学突飞猛进带来的意想不到的结果。结果造成空间气象学远远落后于地球气象学。但是现在，由于新一代卫星的问世——包括两个星期前发射的“极光快照探索者”号卫星，科学家正在深入地了解影响地球的电磁天气模式以及为它们提供动力的太阳，这种情况是前所未有的。
其中一颗新型卫星（即太阳与日光层观测卫星）已经拍下炽热气体从环绕太阳的磁带源源不断地喷入宇宙的图片。因穿过北极上空而得名的极地卫星最近快速拍下了以前从未见过的最清晰的北极光图像。北极光是一种从宇宙风暴中坠落的闪闪发光的可见光幕。
美国航天局戈达德航天中心空间物理学家乔·柯尔曼说，最令人感到意外的是，尽管当前我们正处于太阳活动最低期，这一切却仍在发生。
影响宇宙天气的是太阳风，即太阳炽热的外壳
——日冕——喷出的源源不断的磁化气体。这种炽热气体的温度高达２００万华氏度，以致于氢和氦原子被均化成主要由负电荷电子和正电荷质子构成的稀释等离子体。不过，太阳风是一种难以察觉的游丝般的物质，远没有悄悄讲话的声音那么有力量。
当太阳风高速接近太阳系边缘时，它猛力冲进标志着地球磁场已到边缘、呈泪滴状的长长的磁层。这种磁层通过使地球四周的大部分太阳风改变方向，起保护地球的作用，就像挡风玻璃改变汽车周围的风向一样。尽管如此，无数个带电粒子仍旧设法渗进磁层。部分粒子被磁层挡住，形成环地球的范艾伦辐射带。其余粒子呈螺旋状渗进从地球南北极射出的磁力线。这种扰动释放出的能量激发了氮原子和氧原子，这些氮、氧原子反过来又发出五光十色的脉冲，结果形成了极光现象。
带电粒子的渗漏现象在爆发地磁暴时最为强烈。地磁暴是在太阳喷出巨大的滴状等离子体，使太阳风增压时发生的。等离子体以极高的速度喷出后，以异乎寻常的活力使粒子冲入地球磁层。当太阳活动处于最低期时，最大的滴状等离子体产生于称为“冕洞”的太阳磁场缺口。科罗拉多大学空间物理学家丹尼尔·贝克解释说：“气体是从这些空洞中喷发出来的，就像水从消防队的水龙带的喷嘴中喷出来一样。”如果这种“喷嘴”是对着地球的，其后果可能是严重的。毁坏“兄弟”Ｅ—１号卫星，并致使其他至少６颗卫星暂时失灵的很可能就是冕洞喷出的等离子体触发了地磁暴引起的。（上）