脆弱的电力文明
历史上,不乏因为太阳活动而给人类带来重大灾难的例子。
1859年9月1日爆发了两个超级太阳耀斑,引发了历史上最大的磁暴——卡林顿事件(Carrington Event),使全球电报系统失控。
1972年8月4日爆发的一个巨大的太阳耀斑,使美国伊利诺斯州(Illinois)长途电话瘫痪。
1989年3月13日爆发了一个类似的太阳耀斑,引起的磁暴使得加拿大魁北克水电站的电力传输中断,并使该省600万人民被迫在黑暗中度过了9个小时;极光诱导的电流脉冲甚至融化了美国新泽西州(New Jersey)的变压器。
2005年1月20日,出现了一大团特别而奇异的日冕物质抛射。在约28分钟之内,日冕物质抛射发送了数十亿吨质子给地球。如果再快一点,地球上的生物将会毁灭。
从以上可以看出,太阳风暴在历史上曾多次发生。在20世纪之前,这些风暴对人类并没有造成大的影响。但是,到了20世纪,人们发现,太阳风暴发生过程中,来自太阳的带电粒子很容易迸入极区产生电离作用,产生极光,引起磁暴和电离层暴,它在地磁场中的运动会产生强大的感应电流,其结果可能导致该地区电网变压器的铜线快速加热并融化,电流失去控制,严重损坏该地区的电力系统、通讯线路。而磁暴还会影响无线电接收,各种电子设备也会受到影响。由于人类越来越依赖于这些电力设备,太阳风暴也就变得越来越事关重大了。总之,太阳风暴逐渐成为电子时代的富贵病。
基于对2012、2013年所发生的太阳风暴事件预测,我们仍能幸存下来。但是我们将面临着两个问题。
首先是现代的电力网络。现代的电力网络都是以更高的电压覆盖更广的地区,虽然这提供了更有效的电网运营方式,但是也变成了最易遭受恶劣太空天气攻击的对象。较高功率的电网将变成一个非常有效的天线,引导巨大的直流电通向变压器。
其次,电网系统与我们的生活息息相关,电网系统与供水和污水处理系统、超市物流基础设施、电站控制系统、金融市场等体系紧密联系在一起。如果将以上两种因素结合在一起,那么我们将会很清晰地意识到,如果卡林顿太空天气事件再次上演的话,将引发世界上前所未有的灾难性事件。
更可怕的是,这些还会引发多米诺骨牌效应。当今全世界各地电网间的联系比以往要紧密得多。如果一股大的太阳风暴袭击地球,那么电力系统的一系列故障,将导致全世界的电网瘫痪,发达的现代文明会重新跌回到黑暗时代,结果将是一片混乱。很多地方都可能会出现法律体系崩溃的现象,因为随着电力负荷的不断增加,电力系统也将越来越加不堪重负,我们将面临非常严重的问题。