银河快报

银河系刮来的一阵妖风,把我的WiFi信号都吹没了

上星期二晚上十一点多,我正窝在沙发上刷手机,路由器就放在电视机旁边,信号满格,突然手机屏幕卡住了,那个加载的小圈圈转啊转,接着弹出来一句——“无法连接到互联网”,我抬头看了看窗外,风确实挺大,但这事儿吧,还真不一定是楼道里那阵风干的。

前两天读到一篇很有意思的东西,中科院国家空间科学中心有个研究提到,咱们头顶上那层薄薄的大气层,其实天天都在被太阳风和宇宙射线“吹”,有时候这股“风”刮猛了,能直接影响到地面上的电子设备,我当时就想,这不就是银河系刮来的妖风嘛。

银河系刮来的一阵妖风,把我的WiFi信号都吹没了

说它是“妖风”,因为它看不见摸不着,却真真切切地搞事情,这股风的学名叫太阳风,是太阳往外喷射的高速带电粒子流,平时地球磁场能挡住大部分,但偶尔太阳打个喷嚏——比如发生日冕物质抛射(CME)的时候,大量等离子体云会冲击地球磁层,这就好比有一双看不见的手,在剧烈摇晃地球的磁场保护罩。

我记得去年看过一则新闻,说的是SpaceX刚发射的一批星链卫星,正好撞上一次地磁暴,结果四十多颗直接报废了,马斯克估计心疼得不行,其实原理不复杂:

  • 太阳抛出来的带电粒子撞进地球磁层
  • 磁层被压缩、扭曲,产生剧烈的电流波动
  • 这个波动会在地面长距离输电线、通信电缆里感应出额外电流
  • 精密电子元件哪受得了这种“突波”,轻则信号乱跳,重则烧毁

所以那天晚上我家的断网,八成就是碰上一次中等强度的地磁活动,当时我还傻乎乎地重启了三次路由器,现在看来,路由器也挺无辜的。

但这事儿也有浪漫的一面

同样的带电粒子,在毁掉通信的同时,也顺便给我们带来了极光,极光是怎么回事呢?那些被地球磁场俘获的高能粒子,顺着磁力线滑到南北极上空,撞击大气层里的氧原子和氮原子,把它们“激发”了,原子被撞得兴奋起来,等它们冷静下来的时候,就会把多余的能量以光的形式释放出来。

不同的颜色对应不同的大气成分和高度:

颜色大气成分大约高度
绿色氧原子100-250公里
红色氧原子250公里以上
蓝色/紫色氮分子100公里以下

我有个朋友在漠河拍过极光,他说亲眼看到的时候腿都软了——天空中那一大片绿色的光带,像被人慢慢抖开的绸缎,边缘还在隐隐发红,跟手机屏幕上那些滤镜拉满的照片完全不是一回事。

银河系刮来的一阵妖风,把我的WiFi信号都吹没了

这事儿离我们一点不遥远

很多人觉得太阳活动是天文台操心的事,跟过日子没关系,其实想想,咱们生活里多少东西挂在天上或者靠天吃饭?手机导航靠卫星,偏远地区上网靠卫星,甚至农业灌溉的自动化系统也在靠卫星传数据,1989年加拿大魁北克那次大停电,导致整个省瘫痪九个小时,直接原因就是一次强地磁暴烧了电网变压器,后来有学者写了本The Sun's Influence on Climate专门讲这个事,还有更早的卡林顿事件,1859年的,那时候电报线都冒火花,电报员被电得跳起来。

科学家们一直在盯着太阳的动静,现在天上专门有好几颗卫星24小时值班,比如DSCOVR和SOHO,它们能在太阳风暴到达地球前几十个小时发出预警,收到预警之后,电网可以提前分流,航空公司可以调整极地航线,卫星可以临时关机或者调整姿态,虽然拦不住这场妖风,但至少能提前把窗户关好。

那天晚上的结尾是这样的——我放弃了折腾路由器,干脆走到阳台上呆了一会儿,城市光污染严重,看不到什么极光的迹象,但风吹在脸上有点凉,夜空看着跟平时也没什么区别,我突然觉得挺奇妙的,就在这一刻,有无数看不见的粒子正从一亿多公里外的太阳表面出发,穿越茫茫太空,擦过地球磁场的边缘,顺便搞黄了我正在追的那集剧,想到这里,断网这件事好像也没那么让人烦躁了。

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