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The Dark Side of
Technology
危险背后的反面角色就是太阳。它为我们提供了光热形式的能量，因此也是生命之源。太阳能量来源是一个巨大的核反应堆，其中含有极高温的等离子体，一层非常热的电离气体在等离子体周围旋转，有时会从表面喷薄而出。我们可以用望远镜和护目镜保护眼睛不被太阳光伤害，并很容易从较暗的太阳黑子中看到在太阳表面跳跃的耀斑。不仅有太阳耀斑发出的光，而且还有大量的热电离气体不断地从表面喷出。我们关于太阳科学的研究已经很发达，所以可以解释为什么会发生这种情况，以及磁场如何将等离子体材料弯曲成环并导致太阳表面的爆炸。我们甚至知道太阳黑子的周期，大约每11年达到峰值，也知道斑点以可识别的方式在表面上扩散。对于它们的出现，我们深感欣慰，因为它们发出的热量、可见光、紫外线和X射线，对于地球大气的运行和我们生活中的化学反应都至关重要。这对于灾难情景来说是个好消息。
太阳的表面活动会产生的电离材料耀斑抛射出大量物质（称为日冕物质抛射）。它们有点像大型火焰喷射器，因为可以看到在所有方向上发出的光（加上热量和X射线），而且这种火焰喷射器的燃料大多会向前移动。我的描述过于乏味，对于灾难电影来说，这并不可怕，那是因为我还没有提到事件的规模。一旦我们知道典型太阳黑子的直径与地球的大小相当，这些太阳黑子火焰喷射器就变得非常可怕了。2014年发生的太阳黑子爆发，体积是地球的10倍。因此，就比作火焰喷射器而言，其规模是非常惊人的。
这种日冕物质抛射事件一直在发生，幸运的是它们具有方向性，因此大多数没有射向地球。我们在日冕物质抛射事件发生后大约8分钟看到来自耀斑的光线和X射线（它们都以光速行进），可是粒子流移动得很慢，可能在18小时或更长时间后才能进入地球的太阳轨道范围。与光速相比，粒子移动速度很慢，但是最高速度的粒子可以以每小时约320万千米的速度移动。如果它们正朝着我们前进，我们几乎无法躲过它们，但至少我们可以发出预警来试图保护我们的电子产品等。更大的耀斑产生更少的可见光，但是会导致更强烈的X射线爆发。中等规模的耀斑发出的光和X射线能量，约为太阳发射出总能量的六分之一。
太阳表面的正常温度仅约6000摄氏度，而太阳内部是一个聚变反应堆，其温度高达100万摄氏度左右。以我们的度量尺度来看，驱动日冕抛射的表面磁场是巨大的，而且中等规模的耀斑比数百万个原子弹的能量还要强。遗憾的是，如此规模的数字，除了表明它们能创造大量的电力以外，目前对我们还没有别的用途。
太阳黑子似乎有一个大规模喷射的时间模式。小型喷射经常发生，大规模的爆炸发出大量的能量，平均每100—150年就会发生一次，而且超大规模的爆发则更少发生，几百年才发生一次。在过去，所有这些都不重要，因为唯一的明显特征是在天空中出现一些非常绚丽多彩的景象。这些景象美轮美奂，令人兴奋，而且对于迷信的人而言，这些景象预示着重大事件将要发生。我们可以把迷信放在一边不谈，但是它们肯定可以预兆潜在危险。原始部落，甚至埃及人都崇拜太阳，视太阳为生命和食物之源，对于这一现象我们多少觉得有点可笑。然而，他们正是那些永远不会直接受到这一事件影响的人，也是认为太阳不可能有黑点区域的人。
我们现在需要担心的是我们的电子设备，而不是宗教预兆，因为X射线和带电粒子（离子）可以摧毁电子设备。所有位于大气层外的卫星都内置了敏感电子设备，即便在地球表面运行的电子和电力系统也可能面临损坏或被破坏的风险。
一旦粒子和离子到达地球表面，地球的磁场就会弯曲它们的路径；当它们撞击地球的大气层时，会激发空气中的气体。磁极附近的弯曲效果最大，从高纬度地区看，视觉效果最为明显。当离子激发大气中的氮气和氧气发出颜色时，产生的气流波浪和光线会在天空中形成涟漪。这一宏伟的光线涟漪就是北半球的北极光和南极洲上空的南极光。太阳射出的粒子和离子规模越大，能看到北极光的距离就越远。与极光相关的是直接来自太阳的X射线和在离子碰撞期间形成的X射线。即使对于中等规模的极光事件，X射线产生的这些变化也是显而易见的，特别是在耀斑爆发时，X射线的辐射量比正常光线的高得多。
人们一直欣赏太阳耀斑产生的奇观，但是太阳耀斑同时也有技术特征。来自离子和高能电子的电流和磁场产生的电信号，可以淹没我们电子设备处理的任何电子通信或信号。这种干扰可以发生在整个电磁波长范围内（包括微波、无线电和可见光）。因此，它们干扰移动电话、无线电、电视以及雷达的所有频率，使其发出噪音。对于直接与粒子流频率一致的电子设备，不仅电子功能会被电噪声淹没，而且粒子也有足够的能量，通过高能离子的物理冲击或通过产生大电压脉冲来物理地破坏电子元件。离子可能不重，但是它们可以以每小时几十万千米的速度行进，因此离子具有很大的动能。
物理伤害就像非常小的子弹穿过物质，因此，太空中的卫星（或宇航员）在没有被地球大气层屏蔽的环境中非常脆弱。我看过宇航员头盔的照片，可以在头盔的一侧发现有穿入的损坏痕迹，而在另外一侧发现有穿出的损坏痕迹！宇航员经常报告说他们看到粒子轨道发出的闪光穿过他们的眼睛。除了非常明显的破坏性影响之外，还会有电子损坏，因为许多结构充当天线（如无线电），更大的天线产生更大的信号，最终效果是在我们的敏感电子设备上施加高电压。例如，如果我们将电源电压连接到移动电话上，就会发生爆炸造成电话毁坏。太阳耀斑的伤害实际上可以产生同样效果！粒子轰炸期间关闭电子设备可能会有所帮助，但是无法保证系统可以在之后重新被激活。