美國專家警告，十年內巨型太陽風暴將造成全球電子系統大亂

1921 年 5 月，距今正好 100 年前，一場巨大的太陽風暴讓世界各地許多電報和電話交換站，因保險絲融化引發火災。風暴引起的極光，範圍大到連美國加州跟日本九州都看得見。科學家指出，近十年內，有很高機率產生可比百年前規模的太陽風暴，屆時全球衛星、電子和電力系統將遭受重大損失。

太陽風暴在天文學稱為「日冕物質拋射」（Coronal Mess Ejecttion，CME），大量磁化電漿（主要由電子和質子組成），隨著日珥噴射衝向各方。若衝向地球，便會與地球磁極產生震盪，引發地磁風暴，釋放出兆瓦級功率的能量回流至大氣層，而地球南北極兩端則會引發強烈極光。

史上紀錄最大的太陽風暴發生在 1859 年，由英國天文學家理查‧卡林頓（Richard Carrinton）記錄的「卡靈頓事件」，風暴引發的北極光連在加勒比海地區都看得見，洛磯山脈的夜晚光芒閃耀，甚至讓礦工以為天亮了而起床準備早餐。

▲ 1859 年卡靈頓為了記錄太陽風暴所畫的太陽黑子圖。（Source：Richard Carrington, Public domain, via Wikimedia Commons）

此外 NASA 近日指出，2012 年曾經有一波強度堪比卡靈頓事件的太陽風暴，剛好被地球閃過，要是晚幾天噴發，全球可能到現在還在清理散落各地的衛星殘骸。

美國國家大氣研究中心（National Center of Atmospheric Research，NCAR）警告，未來十年將是太陽活動非常頻繁的時期，地球遭遇大型風暴襲擊的機率上升許多。

「目前太陽週期於 2019 年 12 月開始，據我們觀察，本次週期的活動強度，是從 1970 年代以來最強。」NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士表示，「我們現在最擔心的是 GPS 系統，大型風暴不只阻礙訊號，甚至可能直接摧毀衛星。」

▲ 2010 年 ISS 國際太空站拍攝的極光圖，巨大太陽風暴造成的地磁風暴，將摧毀許多太空軌道的衛星系統。（Source：ISS Expedition 23 crew, Public domain, via Wikimedia Commons）

Mclntosh 博士並估算，近十年內，有 35%~45% 機率會發生大型太陽風暴，並損壞 GPS 系統和其他衛星，屆時全球因電子系統損壞造成的混亂和經濟損失，可能高達數千億美元。

更糟的估計是發生卡靈頓等級的巨型風暴，機率約是 4%~12%，雖然看起來不高，但 Mclntosh 博士指出，以目前 GPS 系統完全沒有替代或防護方案的情形下，只要一損壞，全球仰賴 GPS 系統的金融、運輸、通訊和電力系統都會出現龐大損失。但以目前各國政府處理危機的反應速度來看，他相當擔心。

▲ NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士。（Source：NCAR）

以美國為例，早在 2004 年美國時任總統小布希，便已下令建立 GPS 失能的預備方案，並在 2008 年時公佈計畫，2015 年歐巴馬政府因應國會質詢，再次提出應變方案，但直到現在，沒有任何一項措施實現。

台灣為高度仰賴美國 GPS 系統的國家，倘若因太陽風暴導致 GPS 失去作用，勢必會造成重大損失，甚至人員傷亡。政府或許應及早規劃因應方案。

（首圖來源：David Hathaway, NASA, Marshall Space Flight Center, Public domain, via Wikimedia Commons）

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