危機:太陽劇烈活動、超強太陽風暴、地球大氣層消失、地表水消失
太陽其實是個暴君,除了影片《流浪地球》中的太陽異變——氦閃之外,它對人類還有著其他的威脅。
太陽危機
危險的太陽
太陽內部每時每刻都在進行著劇烈的核聚變,每一秒放出的能量是地球上每天用的能源之和的數千億倍左右。
內核的溫度足足有兩千萬攝氏度左右,人類已知的任何材料都無法抵擋這個溫度。
當太陽內部核聚變引發的光和熱與更多的高能粒子沖出到表面后,則會以超快速度奔向宇宙,這些粒子如果直接打在人的身上,會打斷人體內的DNA 鏈,產生包括癌癥在內的一系列疾病。
也許你要問了,那為什么我們在地球上感覺太陽很溫和呢?為什么并沒有大量的人因為太陽拋灑出來的高能粒子而患上嚴重的疾病呢?一個是因為我們只接收到了太陽所釋放能量的數十億分之一,另一個則是因為地球磁場保護了我們。
地球磁場的保護作用
地球南北兩極都有地磁極,這樣地球本身就好像變身為一塊巨大的磁鐵,在周圍產生了巨大的磁場,包裹住了地球和大氣層。
太陽拋灑出巨量高能粒子,它們雖然能量很大,但由于很輕,加上特有的電磁性質,大部分會被地球磁場彈開,只有少量能進入地球的大氣層。進入地球大氣層后,這些高能粒子會跟空氣分子再進行碰撞,又會消耗一部分,只有少數高能粒子能從地球兩極進入,形成美麗的極光。
這樣來到地球表面的高能粒子就少很多,也會溫和很多。
太陽劇烈活動
太陽有自己的作息和生活規律,每過11 年就會有一個劇烈的活動周期,在太陽表面形成更多的黑子和耀斑,也會比平時拋出來更多的高能粒子。打個比方,平時的太陽拋灑高能粒子就跟人正常地呼吸一樣,活動劇烈時就跟人跑步時氣喘吁吁地呼出空氣類似,假如你這時候打個噴嚏,就更像太陽活動劇烈時掀起的耀斑了。
太陽活動能劇烈到什么程度呢?目前記錄在案的歷史上最大的耀斑發生在1859 年9 月1 日,是由英國天文學家卡靈頓報告的,也被稱為卡靈頓事件。這個耀斑帶來的高能粒子來到了地球后,一般僅僅在極地才能看到的極光效果,在古巴和夏威夷這種熱帶低緯度都能看到,甚至還使當時的電報系統發生了著火現象。
有科學家估算過,如果有比卡靈頓事件更大范圍的耀斑爆發,將給全球電網帶來致命打擊,造成全球大停電,到時候就會進入一個沒有電能的時代。
地球沒有了大氣層和水
哪怕太陽沒有發生像《流浪地球》中那樣巨量的氦閃,只是有這樣程度的太陽劇烈活動,只要持續下去,人類文明在現有條件下也是撐不了多久的。因為這些高能粒子會和大氣層中的空氣分子劇烈碰撞,就跟臺球比賽中的臺球一樣,當白球撞擊另一個臺球時,就會撞走它;而白球的力量足夠大時,就會跟撞的球一起走遠。若巨量的太陽風暴持續下去的話,地球上的大氣層,甚至水都會被高能粒子帶走。沒有了地球大氣層的保護,不僅人類無法呼吸,同時紫外線將足量直射人體,皮膚將無法承受。沒有了大氣層,地表溫度將變化劇烈,不再適宜人類居住。那時,地球可能會變成現在的火星。
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科學家曾經做過推測,火星正是因為磁場逐漸消失,使得其在沒有了保護之后,太陽拋灑的高能粒子逐漸帶走了大氣和大部分地表水。如果太陽活動劇烈并且持續下去,后果不難預料。
地下城計劃
我們如何才能抵御這樣的太陽活動,或者太陽風暴呢?其實可以造一顆巨大的磁體,放在太陽和地球之間合適的位置,來制造更大、更強的磁場,以抵御太陽高能粒子的吹襲。只不過人類科技尚不能制造出來這樣的磁體。那還有另一種方案嗎?《流浪地球》給出了答案——地下城計劃。
影片中的地下城在地表以下5000 米左右的深度,這個距離可以抵御太陽高能粒子的襲擊,同時還能建造出來密閉空間,保證其中的空氣不被逸散到外邊去。
現實中我們能挖到這么深的地殼之中嗎?會不會挖到地幔,冒出來巖漿呢?
首先,人類目前鉆得最深的地方是地下12000 米左右,叫作科拉鉆孔。據當時的工人說,他們最后不敢鉆了,認為鉆到了地獄,因為里邊傳來了奇怪的聲音,好像是惡魔的哭聲。但其實是當時的技術有限,鉆頭和鉆桿的材料強度不夠,因扭曲而發出來的奇怪聲音。不過,這足以證明人類有能力鉆到5000 米左右,開采地表以下5000 米處,如果投入足夠的財力和物力,是能夠建造出地下城避險的。