超強的萬圣節風暴事件,SOHO衛星拍攝到的太陽照片
2003年10月26日到11月4日太陽上爆發了一系列強烈耀斑,被稱為“萬圣節風暴”。根據美國宇航局與美國國家海洋和大氣局空間環境中心的記錄。這場強烈太陽風暴級別達到了X28級,峰值可以沖到X45級,這是史上有記錄以來最強大的太陽耀斑。天文學家在《自然》雜志中寫道,這次強烈的太陽爆發極大地影響了范艾倫輻射帶。范艾倫帶是圍繞地球的兩個高密度粒子放射帶之一,它通過捕獲外界入侵粒子來保護地球不受電子轟擊。范艾倫帶內層距赤道3000-6000公里,外層距赤道20000-25000公里。在兩層之間,粒子很少存在,也正是這點使得這一區域成為人造衛星運行的理想地帶。
但在這次的“萬圣節風暴”期間,外層范艾倫帶受到太空風暴粒子流的擠壓,使得它的中心距赤道只有10000公里,平時風平浪靜的范艾倫帶中間地帶充滿了太陽放射物。對于地球上的人們來說,這并不會帶來什么損害。居住在地球北端的人還會看到由于太陽釋放出的粒子與地球大氣碰撞形成的極為壯觀的北極光。但是對于在地球軌道中運行的電子設備來說,這是個不可輕視的問題。一些人造衛星的電子線路遭受徹底的損壞。
左圖:SOHO極紫外照相機(EIT)在2003年“萬圣節”磁暴事件期間觀測到的一個X17級耀斑;右圖:此耀斑伴隨的暈狀CME。SOHO衛星可在距地球150萬公里的第一日地拉格朗日點上觀測太陽,如果19世紀有這樣的技術,1859年9月1日我們也可以觀測到同樣的圖片。
這次風暴致使歐美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科學研究衛星受到不同程度損害,日本“回聲”衛星失控;Kodama衛星進入安全模式,直到11月7日才恢復正常工作;Chandra衛星以及SIRTF衛星觀測中斷;Polar衛星TIDE儀器自動重啟,高壓電源被損壞,24小時后才恢復正常;NASA的火星探測衛星Odyssey飛船上的MARIE觀測設備被粒子輻射徹底毀壞,這是首次發現地球以外空間設施因空間災害天氣而報廢。
除了全球衛星通訊受到干擾之外,全球定位系統也受到影響,定位精度出現了偏差,這也使得航班等需要即時通訊和定位交通系統遭到不同程度的癱瘓。