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前言

在上篇文章《地球的變化(二)》(http://hi.baidu.com/localking001/blog/item/ab7574deb84436d5b7fd4836.html)中我們了解到，地磁活動(dòng)加快：從20世紀(jì)70年代起，地磁抽搐頻率加快、磁極移動(dòng)速度加快。而且，地球磁層是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)，會(huì)隨太陽(yáng)風(fēng)動(dòng)態(tài)壓力和星際磁場(chǎng)(IMF)方向的變化而急劇變化。NASA警告2013年可能會(huì)出現(xiàn)超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴，那會(huì)達(dá)到什么程度？對(duì)地球又有怎樣的影響呢？下面我們就來(lái)看一下太陽(yáng)風(fēng)及星際磁場(chǎng)等方面都有怎樣的變化。

目錄

1、太陽(yáng)結(jié)構(gòu) (Solar Structure)
1.1 太陽(yáng)內(nèi)部(Solar Interior)
1.2 太陽(yáng)對(duì)流區(qū)以外部分(Visible Sun)
2、太陽(yáng)活動(dòng) (Solar Activity)
2.1 太陽(yáng)黑子(Sunspot)
2.2 太陽(yáng)耀斑(Solar Flare)
2.3 日冕物質(zhì)拋射(CME, Coronal mass ejection)
2.4 太陽(yáng)風(fēng)(Solar Wind)
3、太陽(yáng)磁場(chǎng) (Solar Magnetic Field)
3.1 星際磁場(chǎng) (IMF, Interplanetary Magnetic Field)
3.2 磁波與行星軌道(Magnetic Wave & Planetary Orbits)
4、太陽(yáng)周期 (Solar Cycle)
4.1 黑子周期 (Sunspot Cycle)
4.2 磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)周期(Solar Magnetic Reversal Cycle)
5、小結(jié) (A Summary)

正文

1、太陽(yáng)結(jié)構(gòu) (Solar Structure)

1.1 太陽(yáng)的內(nèi)部(Solar Interior)
從內(nèi)向外分為4個(gè)區(qū)域：核心(Core)、輻射區(qū)(Radiative Zone)、界面層(Interface Layer)和對(duì)流區(qū)(Convective Zone) [01]。

太陽(yáng)核心(Core)半徑約是太陽(yáng)半徑的1/4。太陽(yáng)能量產(chǎn)生自核心，以輻射(主要是伽馬射線和X射線)的方式向外擴(kuò)散穿過(guò)輻射區(qū)，然后以對(duì)流體流動(dòng)(沸騰運(yùn)動(dòng), boiling motion)的方式穿過(guò)最外面的對(duì)流層。太陽(yáng)中心的溫度約1500萬(wàn)攝氏度，密度約是150 g/cm^3 [注：約是金密度(19 g/cm^3)的8倍]。輻射區(qū)(Radiative Zone)是0.25~0.85個(gè)太陽(yáng)半徑的區(qū)域，由內(nèi)往外溫度從約700萬(wàn)攝氏度降到200萬(wàn)攝氏度，密度從約20 g/cm^3 [注：與金的密度差不多]降到0.2 g/cm^3 [注：小于水的密度]。界面層(Interface Layer)是輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)之間薄薄的小層，被認(rèn)為是太陽(yáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的地方。對(duì)流區(qū)(Convective Zone)是最外面的一層，約0.86~1.0個(gè)太陽(yáng)半徑的區(qū)域，從20萬(wàn)公里的深處向外延伸至可視表面。對(duì)流層底部溫度約200萬(wàn)攝氏度，這是一個(gè)足夠“涼(cool)”的溫度，使得較重的離子如碳、氮、氧、鈣、鐵，得以保住他們的部分電子。在可視表面，溫度下降到5700℃，密度僅為0.0000002 g/cm^3[注：約是地球海平面空氣密度的萬(wàn)分之一] [02]。

1.2 太陽(yáng)對(duì)流區(qū)以外(Visible Sun)
從內(nèi)向外分為4個(gè)區(qū)域：光球?qū)?Photosphere)、色球?qū)?Chromosphere)、過(guò)渡區(qū)(Transition Region)和日冕(Corona) [01]。

光球?qū)?Photosphere)是我們最熟悉的太陽(yáng)可視表面，由于太陽(yáng)是一個(gè)氣體球，因而它不是一個(gè)固體表面，而是一個(gè)約100公里厚氣層[注：與太陽(yáng)半徑(700,000 公里)相比，可以說(shuō)非常非常薄] 。用一個(gè)有良好過(guò)濾功能的簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)鏡，就可觀察到的光球的許多特征，包括太陽(yáng)黑子(sunspots)的暗斑、明亮的光斑和顆粒[01]。

色球?qū)?Chromosphere)是光球上面的不規(guī)則層，溫度從6000 攝氏度到約2萬(wàn)攝氏度。這樣的高溫下，氫散發(fā)出一種略帶紅色的光(H-alpha emission)，可在日全食期間太陽(yáng)的隆凸處(prominences)看到。色球?qū)右部煽吹诫x子化鈣(Ca II)發(fā)出的紫羅蘭色的光，這在其它類似太陽(yáng)的恒星上看到過(guò)。在色球?qū)涌捎^察到太陽(yáng)耀斑(solar flares)、隆凸(prominence)和 細(xì)絲噴發(fā)(filament eruptions) [01]。

過(guò)渡區(qū)(Transition Region)是太陽(yáng)大氣(the Sun's atmosphere)的一個(gè)非常不規(guī)則的薄層，將熾熱(100萬(wàn)攝氏度)的日冕與涼得多(2萬(wàn)攝氏度)的光球?qū)臃珠_。這樣的高溫下氫被離子化，因此很難看到。過(guò)渡區(qū)發(fā)出的光，主要像碳四離子(C IV)、氧四離子(O IV)和硅四離子(Si IV)[注：碳、氧和硅，均剝離三個(gè)電子]這樣的離子發(fā)射出的。這些離子發(fā)出太陽(yáng)光譜中的紫外線部分，而且僅能從太空中才可觀察到[01]。

日冕(Corona)是太陽(yáng)的外層大氣，在日全食時(shí)以太陽(yáng)周圍珍珠白皇冠的樣子呈現(xiàn)。日冕有大量特征，包括流光(streamers)、羽流(plumes)和冕環(huán)(loops) [01]。

現(xiàn)有理論認(rèn)為太陽(yáng)是一個(gè)巨大的由內(nèi)部加熱的核聚變反應(yīng)爐(nuclear fusion furnace)，但是卻漏洞百出，先進(jìn)的空間儀器也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多與核聚變不符合的證據(jù)。例如，如果太陽(yáng)是核聚變爐，那它應(yīng)該是一個(gè)巨大的中微子發(fā)射器(中微子卻失蹤)而且太陽(yáng)日冕也不會(huì)存在(成因仍然是迷)[03]。

2、太陽(yáng)活動(dòng) (Solar Activity)

2.1 太陽(yáng)黑子(Sunspot)
太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面顯得黑暗的區(qū)域(出現(xiàn)在光球?qū)?，因?yàn)樗鼈儽戎車墓馇驅(qū)訙囟鹊图s1500 K。因此，它們?nèi)匀挥屑s4500 K的溫度，但是與光球?qū)悠渌鼌^(qū)域相比就是涼的了。它們只是相對(duì)感覺(jué)上的黑暗，因?yàn)橐粋€(gè)太陽(yáng)黑子輝從太陽(yáng)明亮背景里拿出來(lái)后，發(fā)出的光也是相當(dāng)明亮的。觀測(cè)到的最大的太陽(yáng)黑子，直徑約50,000公里，比地球大很多(地球直徑約13,000公里)，這使得它們大到足以用肉眼看到。太陽(yáng)黑子常以群組(groups)方式出現(xiàn)，一個(gè)群組有多達(dá)100個(gè)黑子，盡管超過(guò)10個(gè)黑子的黑子群(sunspot groups)相對(duì)較少[04]。

2.2 太陽(yáng)耀斑(Solar Flare)
耀斑是指亮度上的一個(gè)突然的、快速的、強(qiáng)烈的變化，這是在太陽(yáng)黑子區(qū)域通過(guò)太陽(yáng)色球?qū)拥钠屏烟幍囊粋€(gè)戲劇性的突然的能量釋放，通常持續(xù)數(shù)分鐘到幾個(gè)小時(shí)。釋放的能量有多種形式：電磁的(伽馬射線和X射線)、充能粒子(質(zhì)子和電子)和質(zhì)量流[05]。相當(dāng)于數(shù)百萬(wàn)個(gè)100兆噸級(jí)氫彈同時(shí)爆炸的能量，但還不到太陽(yáng)每秒鐘釋放總能量的十分之一。磁場(chǎng)能量的釋放，使得包括電子、質(zhì)子和重原子核在內(nèi)的粒子在太陽(yáng)大氣中被加熱和加速。輻射幾乎跨越整個(gè)電磁頻譜，從長(zhǎng)波段的無(wú)線電波到段波段的X射線和伽瑪射線[06]。

2.3 日冕物質(zhì)拋射(CMEs, Coronal mass ejections)
日冕物質(zhì)拋射是幾十億噸等離子體和內(nèi)嵌磁場(chǎng)從日冕層向星際空間的噴發(fā)。日冕物質(zhì)拋射釋放過(guò)程中所涉及的確切過(guò)程尚不清楚。CMEs可發(fā)生在太陽(yáng)周期內(nèi)的任何時(shí)間，但是發(fā)生率隨著太陽(yáng)活動(dòng)的增加而增加，并在太陽(yáng)活動(dòng)最大時(shí)達(dá)到峰值。CMEs向外拋射的速度范圍約50?2000 km/s [07]。大多數(shù)CMEs來(lái)自最活躍地區(qū)，即與頻繁耀斑關(guān)聯(lián)的太陽(yáng)黑子群[08]。CMEs可嚴(yán)重破壞地球的環(huán)境，強(qiáng)烈輻射在8分鐘之后就到達(dá)地球，能改變的外層大氣，破壞遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信。高能日冕物質(zhì)，在1~4天后到達(dá)地球，可導(dǎo)致強(qiáng)烈磁暴、極光和電力中斷[09]。

太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射是目前在太陽(yáng)系中最大的“爆炸””，粗略接近10億顆氫彈的力量[10]！

2.4 太陽(yáng)風(fēng)(Solar Wind)
太陽(yáng)風(fēng)是從日冕(corona)噴射出的進(jìn)入星際空間的超音速(300-800 km/s)等離子流。日冕即是，從太陽(yáng)的可視表面之上4000公里處開始，延長(zhǎng)到太空幾個(gè)太陽(yáng)半徑，這之間的太陽(yáng)大氣層區(qū)域。它是由數(shù)目大致相等的離子和電子組成；離子成分主要由質(zhì)子(95％)，以及少量的氦離子和微量離子重離子。嵌在太陽(yáng)風(fēng)等離子體中的就是被稱為星際磁場(chǎng)(IMF)的弱磁場(chǎng)。太陽(yáng)風(fēng)在密度、速度、溫度和磁場(chǎng)特性方面，隨著太陽(yáng)活動(dòng)周期、日面緯度(heliographic latitude)、到日心的距離以及旋轉(zhuǎn)周期而不同，而且對(duì)沖擊、波動(dòng)、行星際擾動(dòng)流的響應(yīng)程度也不同。太陽(yáng)風(fēng)在地球軌道處的速度是469 km/s；密度是每立方厘米8.7個(gè)質(zhì)子；磁場(chǎng)強(qiáng)度是6.6 nT(納特斯拉)[11]。

日冕溫度超過(guò)1000,000 K，是太陽(yáng)可視表面溫度的幾百倍[10]。日冕的溫度是如此之高，以至于太陽(yáng)引力都不能束縛它，因而產(chǎn)生太陽(yáng)風(fēng)。盡管已理解為什么會(huì)發(fā)生，然而關(guān)于日冕氣體在哪里又是怎樣被加速到如此高速度的細(xì)節(jié)，尚不清楚[13]。

3、太陽(yáng)磁場(chǎng) (Solar Magnetic Field)

3.1 星際磁場(chǎng) (IMF, Interplanetary Magnetic Field)
在太陽(yáng)活動(dòng)最小的時(shí)候，太陽(yáng)磁場(chǎng)像地球磁場(chǎng)一樣，類似棒狀磁鐵的磁場(chǎng)，在赤道附近磁力線閉合，兩極附近磁力線放開，科學(xué)家稱這種場(chǎng)為“偶極場(chǎng)(dipole)” [13]。然而，太陽(yáng)各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度差別非常大。兩極：1~2高斯(Gauss)；太陽(yáng)黑子：3000高斯；日珥：10~100高斯；色球譜斑：200高斯；短暫活躍區(qū)：20高斯[14]。

太陽(yáng)不停旋轉(zhuǎn)(每27天自轉(zhuǎn)一圈)，使得太陽(yáng)磁場(chǎng)有一個(gè)螺旋形狀，科學(xué)家Parker第一個(gè)描述了它，因此又叫做“帕克螺旋(Parker spiral)” [13]。然而真實(shí)的太陽(yáng)磁場(chǎng)并不是理想的帕克螺旋，而是一個(gè)糾纏磁場(chǎng)(Tangled magnetic fields)[15] 。

太陽(yáng)磁場(chǎng)并不局限于其附近，由太陽(yáng)風(fēng)運(yùn)送越過(guò)了太陽(yáng)系內(nèi)所有行星而遍及太陽(yáng)系，因此太陽(yáng)磁場(chǎng)(the Sun's magnetic field)又被稱為“星際磁場(chǎng)(Interplanetary Magnetic Field, IMF)”，也就是說(shuō)太陽(yáng)系內(nèi)所有行星都在太陽(yáng)磁場(chǎng)內(nèi)[16]。

沿太陽(yáng)磁場(chǎng)的赤道(the Sun's magnetic equator)平面，方向相反的開放磁力線彼此平行，被一個(gè)薄薄的電流片(thin current sheet)隔開，該電流片被稱為星際電流片(the interplanetary current sheet) 或日光層電流片(heliospheric current sheet)。因太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)軸和磁軸之間有偏移，電流片是傾斜的。因太陽(yáng)磁場(chǎng)(the solar magnetic field)的四極矩(quadrupole moment)，電流片又是扭曲的。因此當(dāng)太陽(yáng)磁場(chǎng)延伸至星際空間時(shí)，便呈現(xiàn)一個(gè)波浪狀結(jié)構(gòu)。地球由于有時(shí)位于旋轉(zhuǎn)電流片(the rotating current sheet)上面，有時(shí)位于下面，因而經(jīng)歷著有規(guī)律的、周期性的IMF極性改變[16]。

3.2 磁波與行星軌道(Magnetic Wave & Planetary Orbits)
Thom Pawlicki推測(cè)我們的太陽(yáng)系是一個(gè)由太陽(yáng)激發(fā)的巨大震動(dòng)波盤(vibrating waveplate)，高密度磁波(magnetic waves)不僅創(chuàng)造了行星所在的凹槽(grooves)，而且，由于干涉圖樣(interference patterns)造成的螺旋式旋轉(zhuǎn)(spiralling rotation)，磁波繞軌道盤旋。這已被1984年先驅(qū)者號(hào)飛船(Pioneer)發(fā)回的數(shù)據(jù)所證實(shí)[17]。

Stoneking認(rèn)為引力效應(yīng)不是決定行星相對(duì)間距的唯一因素。在太陽(yáng)中觀察到的周期性脈動(dòng)的復(fù)雜樣式(pattern)，傳入太陽(yáng)風(fēng)占主導(dǎo)地位的日光層 (heliosphere)。Stoneking的假設(shè)是：這種脈動(dòng)是一種“離子-聲學(xué)波(Ion-Acoustic Waves)”形式的波，通過(guò)太陽(yáng)風(fēng)的媒介運(yùn)送，以共振系統(tǒng)(resonate system)的方式向外傳播，這就意味著它是一種按比例擴(kuò)張的壓力波。微妙的壓力差，推動(dòng)行星進(jìn)入到與低壓區(qū)匹配的軌道[18]。

斯通金共振(Stoneking Resonance)顯示出了對(duì)波得定則(Bode's law) [注：這個(gè)定則可以表述為：從離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)計(jì)算，對(duì)應(yīng)于第n個(gè)行星(對(duì)水星而言，n不是取為1，而是-∞)，其同太陽(yáng)的距離an=0.4+0.3×2n-2(天文單位)]的驚人校正，即行星是按自然的全音階比例，從太陽(yáng)的位置依次隔開的，而這與太陽(yáng)磁波關(guān)聯(lián)得非常好[17]。

4、太陽(yáng)周期 (Solar Cycle)

4.1 黑子周期 (Sunspot Cycle)
每11年，太陽(yáng)經(jīng)歷一個(gè)叫做“太陽(yáng)活動(dòng)峰(solar maximum)”的活動(dòng)期，緊接著一個(gè)叫做“太陽(yáng)活動(dòng)谷(solar minimum)”的寧?kù)o期。 在太陽(yáng)活動(dòng)峰，有許多太陽(yáng)黑子、太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射，所有這些都能影響地球上的通訊和天氣。 一般來(lái)講，耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽(yáng)活動(dòng)，基本上都與太陽(yáng)黑子有關(guān)，因此通常用太陽(yáng)黑子數(shù)目的多少作為太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱的標(biāo)志。由于太陽(yáng)赤道旋轉(zhuǎn)速度比兩極速度快[注：自轉(zhuǎn)周期：赤道26.8天；兩極：36天]，太陽(yáng)磁場(chǎng)線扭曲，峰年時(shí)扭曲最厲害。太陽(yáng)從一個(gè)活動(dòng)峰到下一個(gè)峰，需要11年，而完成一個(gè)全周期[注：指磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)周期(Solar Magnetic Reversal Cycle)，也叫黑爾周期(Hale Cycle)，太陽(yáng)黑子的極性也跟著做相應(yīng)反轉(zhuǎn)]要22年[19]。

國(guó)際太陽(yáng)黑子數(shù)(ISSN, The International Sunspot Number)由位于比利時(shí)的SIDC [20]編制。1700-2006年的年平均黑子數(shù)(Yearly Average Sunspot Count)反映了300多年內(nèi)的黑子數(shù)變化。黑子數(shù)最多的一次是1958年(S19)，達(dá)到破紀(jì)錄的200個(gè)。18世紀(jì)前30年突然安靜，僅有3個(gè)非常小的峰值；然后突然活躍了，S8和S11峰值超過(guò)140。1876-1934年，太陽(yáng)活動(dòng)又減弱，除了S5(1917年)，沒(méi)有一個(gè)峰值超過(guò)100[21]。

1750-2010年的月平均黑子數(shù)(Monthly Averaged Sunspot Numbers)更細(xì)致地反映了黑子數(shù)變化。黑子數(shù)最多的一次是1958年(S19)某月，超過(guò)250個(gè)[22]。

2009年5月29日，一個(gè)由NOAA領(lǐng)導(dǎo)、NASA資助的國(guó)際專家組發(fā)布了關(guān)于下一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期(Solar Cycle 24)的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2013年5月，第24太陽(yáng)活動(dòng)周期將達(dá)到頂峰，但黑子數(shù)會(huì)低于平均水平[23]。

Biesecker指出，“即使低于平均水平，也有能力產(chǎn)生嚴(yán)重的空間氣候(space weather)影響。舉例來(lái)說(shuō)，1859年(發(fā)生了歷史上最大的磁暴)所在的太陽(yáng)周期(S19)，跟我們預(yù)測(cè)的2013年所在的周期(S24)，有同樣的黑子數(shù)水平。” [23]

2008-2009年，太陽(yáng)創(chuàng)造了太空時(shí)代記錄(Space Age records)：低黑子數(shù)、弱太陽(yáng)風(fēng)、低太陽(yáng)輻射，超過(guò)2年沒(méi)有明顯的太陽(yáng)耀斑。Pesnell說(shuō)“太陽(yáng)活動(dòng)谷(Solar minimum)的持續(xù)時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)測(cè)的2007年了[注：11年太陽(yáng)活動(dòng)周期末期延長(zhǎng)了15個(gè)月以上]，在我們的職業(yè)生涯中，從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這樣的事。” [23]

1859年，發(fā)生了歷史上最大的磁暴“卡林頓事件(Carrington Event) [24]”。
1959年9月1日爆發(fā)了兩個(gè)超級(jí)太陽(yáng)耀斑(Solar Flare)。第二天黎明時(shí)分，地球上空爆發(fā)了紅色、綠色和紫色的極光，非常明亮以至于可以像白天一樣閱讀報(bào)紙。更令人驚慌失措是，全球電報(bào)系統(tǒng)失控，電火花震驚了操作員，并使電報(bào)用紙起火，即使報(bào)務(wù)員斷開電池供電線路，極光誘導(dǎo)電流依然在線路中發(fā)送訊號(hào)[25]。
1972年8月4日爆發(fā)了一個(gè)巨大的太陽(yáng)耀斑，使美國(guó)伊利諾斯州長(zhǎng)途電話癱瘓[25]。
1989年3月13日爆發(fā)了一個(gè)類似的太陽(yáng)耀斑，引起的磁暴使得加拿大魁北克水電站的電力傳輸中斷，并使該省600萬(wàn)人民被迫在黑暗中度過(guò)了9個(gè)小時(shí)；極光誘導(dǎo)的電流脈沖甚至融化了美國(guó)新澤西州的變壓器[25]。
隨著電子技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越多地嵌入到日常生活中，它們也變得更容易受到太陽(yáng)活動(dòng)的危害。單就地球上空的900多顆在軌衛(wèi)星的潛在損失而言，就可能達(dá)300-700億美元[25]。
2013年呢？NASA科學(xué)家認(rèn)為，太陽(yáng)將從沉睡中喚醒，爆發(fā)的太陽(yáng)耀斑的電磁能量，將以前所未有的程度襲擊地球，時(shí)間在2013年左右[26]。

4.2 磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)周期(Solar Magnetic Reversal Cycle)
由于太陽(yáng)赤道旋轉(zhuǎn)速度比兩極速度快[注：自轉(zhuǎn)周期：赤道26.8天；兩極：36天]，太陽(yáng)磁場(chǎng)線扭曲，峰年時(shí)扭曲最厲害。完成一個(gè)全周期磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)周期(Solar Magnetic Reversal Cycle)約需22年[27]。

通常認(rèn)為星際磁場(chǎng)(IMF)有一個(gè)4納特斯拉(nanoTeslas)[注：磁場(chǎng)強(qiáng)度單位T(特斯拉)和Gs(高斯)的換算關(guān)系是：1T=10^4Gs]的底限，IMF的磁場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)低于它[28]。

David Archibald [29]發(fā)現(xiàn)，2009年6月近27天的平均值卻是3.3納特斯拉。2009年至今，已有個(gè)別天的磁場(chǎng)強(qiáng)度低至1.8納特斯拉[28]。Svensmark的宇宙氣候?qū)W(cosmoclimatology)理論，弱的星際磁場(chǎng)(IMF)將允許更多的星系宇宙射線進(jìn)入地球大氣層，造成更多的離子，造成更多的低層云層[30]。

5、小結(jié) (A Summary)

太陽(yáng)活動(dòng)有個(gè)11年的小周期(黑子周期)和22年的大周期(磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)周期)。對(duì)地球影響的強(qiáng)弱并不取決于黑子數(shù)多少，影響的關(guān)鍵因素是：有無(wú)巨大太陽(yáng)耀斑的發(fā)生。隨著電子技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越多地嵌入到日常生活中，它們也變得更容易受到太陽(yáng)活動(dòng)的危害。

1700-2006年的年均黑子數(shù)變化圖，很清楚地展現(xiàn)了11年小周期。
1859年(S10)，發(fā)生了歷史上最大的磁暴——卡林頓事件(Carrington Event)，使全球電報(bào)系統(tǒng)失控。
1958年(S19)，是年均黑子數(shù)最多的年份，達(dá)到破紀(jì)錄的200個(gè)；1958年(S19)的某月，月均黑子數(shù)最多的月份，超過(guò)250個(gè)。但這一年地球磁暴并無(wú)特別之處。
1972年(S20)，爆發(fā)的一個(gè)巨大的太陽(yáng)耀斑，使美國(guó)伊利諾斯州長(zhǎng)途電話癱瘓。這一年的年均黑子數(shù)剛過(guò)60。
1989年(S22)，爆發(fā)的一個(gè)類似的太陽(yáng)耀斑，引起的磁暴使得加拿大魁北克水電站的電力傳輸中斷，并使該省600萬(wàn)人民被迫在黑暗中度過(guò)了9個(gè)小時(shí)；極光誘導(dǎo)的電流脈沖甚至融化了美國(guó)新澤西州的變壓器。這一年的年均黑子數(shù)超過(guò)了160。

2013年(S24)，NASA預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)會(huì)達(dá)第24個(gè)太陽(yáng)周期的高峰，爆發(fā)的太陽(yáng)耀斑將以前所未有的程度襲擊地球。前所未有，這可能嗎？我們看到，本來(lái)2007年就該達(dá)到11年太陽(yáng)活動(dòng)周期的谷底，但這個(gè)周期末期延長(zhǎng)了15個(gè)月以上；2008-2009年，太陽(yáng)活動(dòng)破記錄：低黑子數(shù)、弱太陽(yáng)風(fēng)、低太陽(yáng)輻射，超過(guò)2年沒(méi)有明顯的太陽(yáng)耀斑；這是前所未有的。通常(1880-2008年)認(rèn)為星際磁場(chǎng)(IMF)有一個(gè)4納特斯拉的底限，IMF的磁場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)低于它，但2009年6月平均值卻是3.3納特斯拉，個(gè)別天的磁場(chǎng)強(qiáng)度低至1.8納特斯拉。這也是前所未有。

可見(jiàn)，太陽(yáng)將從沉睡中爆發(fā)的可能性非常大，2013年的太陽(yáng)活動(dòng)高峰，強(qiáng)度或許會(huì)達(dá)1859年的水平，那樣的話，由于電子設(shè)備的廣泛使用，對(duì)地球造成的破壞無(wú)疑會(huì)超過(guò)1859年。但這根本不是什么世界末日，歷史上已有過(guò)很多次太陽(yáng)活動(dòng)高峰了！