带电粒子在磁场中运动的对称性（带电质子和电子组成的等离子体在运动时会产生磁场）

太阳，圆润而平静，然而它也会突然朝随机方向射出辐射和粒子，这些物质击中地球后会对地球上的生命造成严重的影响，这种危害是如何产生的？危害又会有多严重？我们如何能做到未雨绸缪！

即使太阳看起来非常结实，但它实际上更像一片滚烫的海洋，温度高到可将原子分解，释放出的电子和原子核相互环绕流动形成等离子体，等离子体被太阳磁场推动并塑造成一定的形状，就像太阳的重力场延伸向各行星并将它们束缚在公转轨道上一样，但是磁力和重力有很大的区别。

磁力——属于一种被称作电磁力的复合力，电流产生磁场，磁场又产生电流，在太阳表面，带电质子和电子组成的等离子体，在运动时会产生磁场，这个磁场促成了粒子的定向流动，粒子被困在名为“太阳发电机”的一处动态反馈回路中，也就是它维持着太阳的磁场，这个磁场储存着巨大的能量并不断向太阳系释放，它带有一小股持续的太阳粒子流，就像一阵小雨，因此名为“太阳风”。

它的存在好比太空中的气象，但它并不总是如此平静柔和，随着太阳的等离子体围绕自身搅动和流动，它的磁场会受到很大的干扰因此会变形扭曲，这个过程产生并汇聚了巨大能量的磁结，当磁结像绕在一起的弹簧一样爆发性地分裂开来，太阳会将等离子体这种可怕的能量喷向太阳系。

太阳风暴有多种形式，比如“日晕”，一种潮汐性的高能辐射波动，它们以光速穿过太阳系，将太阳风中的质子一扫而空，将质子加速形成高速太阳质子风暴，接着发生物质抛射“日冕”，将数百万或数十亿吨的等离子体从太阳的大气层中剥离，并向太阳系弹射出去，速度高达900万千米/小时，当这些等离子体会击中地球，地球表面却安然无事，但是即使是较小的风暴也能对卫星造成损伤，影响无线电通讯或者是威胁宇航员的生命健康，对于生活在地表的人们来说，空间气象是无害的，地球的大气层会保护地球免受日晕最严重的伤害，在X射线冲击波到达地面之前，高空大气层已将其吸收殆尽，日冕物质抛射中的电气化等离子体被地球磁场偏转，将能量风暴偏转至地球两极，在那里高能粒子落入大气层内，导致大气发光形成美丽的极光。而极光正如所有天气一样，多数情况下并无大碍。

图解：图片中的圆圈为“日晕”

然而有时也会有风暴，而对于太阳来说那就是超极太阳风暴，超极太阳风暴每个世纪只会发生一到两次，如果今天发生了一次的话，首先我们会观察到日晕非同以往地强烈，这就好比轰雷之前的闪电，这里指的轰雷就是一次日冕种物质抛射，含有数十亿吨的热磁等离子体，一天之内便能穿越地球与太阳之间1亿5000万公里的距离，当它抵达时，它造成的冲击波会静静地抑制地球磁场，并且将能量导入磁层，但情况可能变得更糟，如果日冕物质抛射的磁场和地球磁场恰好以某种方式匹配，两个磁场将会合并，随着磁云经过地球，它会把磁场拉伸出一条长尾巴，最后，尾巴中的能量超过负荷，它会折断并且朝地球爆发出能量，于是一场地磁风暴发生了。若是发生在几百年前，人们根本不会在意，因为席卷地球的“地磁风暴”和“骨肉之躯”毫无关系，但它和金属及电线组成的机器有很大的关联。

图解：被日冕包围着的恒星

“太阳发电机”——磁力产生电流，21世纪的地球遍布上百万公里的输电线以及大量诸如变压器一样的维持输电的机器，日冕物质抛射可以在电网中产生电流，要么完全使机器停止工作，要么会更糟，摧毁维持电网运行的变电站，其实这种情况已发生过了：

• 案件一：

1989年魁北克电网在一次强烈的太阳风暴后瘫痪。

• 案件二：

自有记录以来第一次席卷地球的太阳风暴发生在1859年，卡林顿事件是地球上观测到的最大规模的磁风暴，极光大量出现，南至加勒比地区也能看见，在某个区域的人们还误以为是天明而起床了，值得幸运的是当时拥有的电子科技是只不过是一个电报系统， 卡林顿事件造成全世界的电报系统都瘫痪了，而今天我们拥有了更多的电子科技，恐怕就再也不会像“电报系统”那么幸运，终究会有一场大型太阳风暴发生在未来某刻。

图解：极光

• 案件三：

2012年，一场和卡林顿事件时相同强度的太阳风暴和地球擦肩而过，研究估计它本可能对全球电力系统造成严重危害，仅在美国就会造成高达2.6万亿美元的损失，不但如此，更换所有受损的电力系统大约需要4-10年的时间。

太阳风暴事件每10年就有12%的概率会发生一次，在将来50年间发生的概率是50%，还有更坏的消息，就算是太阳这样平静的恒星，每隔几千年也会产生超级耀斑，喷发量级强于目前的太阳系，如果一场风暴在毫无准备的时刻降临后果将是灾难性的，由于我们对电力的依赖程度可想而知，不只是家用电灯会受到影响，它还意味着计算机、通讯工具和导航系统的全面瘫痪，而一场持续的电力中断会导致供应链崩溃以及供水系统的瘫痪、医院发电机停转、超市断货、农作物在田地里腐烂，能源匮乏让重启电网变得极其困难，因此重启文明大概要花数年或数十年之久。

图解：恒星耀斑喷发

幸运的是，就算太阳风暴无法避免，现在科学的能量能预防这些太阳风暴，通过观测太阳的活动，可以提前几小时甚至几天时间发现日冕物质抛射的时刻，管理维系这个世界运作系统的工程师，会模拟出太阳风暴的威胁，提前把变压器和变电站关闭，进行短暂保护性的断电，工程师可以开放额外线路释放额外的电力，目前可以在最猛烈的风暴下保护地球的电网，在风险可控时做一些准备。

量子力学解释不了“引力”本质的根本原因

​我是【黄媂】，（天体生物学领域.太空生物学领域.科学.科技.科研.科普）的文章，欢迎点赞.评论.转发.关注互相学习。