太阳粒子撞击地球的高层大气会很美丽,但太多则可能是灾难性的。1859年9月1日至2日,世界各地的电报系统发生了灾难性的故障:电报操作员报告说遭到了电击、电报纸着火、并且居然能够在电源断开的情况下操作设备。而到了夜晚,靠近赤道的哥伦比亚以南地区居然都能看到极光。
这一天,天文学家理查德·卡灵顿恰巧在观测太阳黑子簇时目睹了该区域爆发出明亮的闪光,日冕物质在17小时后袭击地球,造成如上所述的卡灵顿事件,而它本质是一个巨大的地磁暴。
1859年的卡灵顿事件是地磁暴的最完整记录,但它并不是唯一记录。地磁暴自19世纪初就有记录,来自南极冰芯样本的科学数据表明,公元774年左右发生了一次更大规模的地磁暴,现在被称为三宅事件。那次太阳耀斑产生了有记录以来最大、最快的碳-14上升。地磁暴在地球上层大气中引发大量宇宙射线,进而产生碳-14,这是一种碳的放射性同位素。
现今如果发生一场与卡灵顿事件强度相同的地磁暴,其所影响的远不止电话线,极有可能造成灾难性后果。随着对电力和新兴技术的日益依赖,任何破坏都可能导致无可估量的经济损失并直接威胁依赖于这些系统的生命。磁暴会影响人们每天使用的大部分电力系统。地磁暴产生的感应电流可能超过100安培,经过电网流入连接到电网的电气元件,如变压器、继电器和传感器。
除了电力故障之外,全球范围内的通信也将遭到破坏。互联网服务可能会产生故障,进而导致不同系统之间无法相互通信,诸如地对空、短波和船对岸无线电等高频通信系统将受到干扰。在地球轨道上运行的卫星可能会因地磁暴产生的感应电流烧毁它们的电路板而受损,基于卫星的电话、互联网、广播和电视将会因此中断。
地球再次遭受地磁暴的袭击只是时间问题。
和卡灵顿事件同等规模的磁暴将对全球的电力和通信系统造成极大的破坏,供电中断将持续数周。如果磁暴的规模和三宅事件一样大,那么将是世界的灾难,供电中断可能会持续数月甚至更长时间。即使发布了空间天气预警,全世界也只有几分钟到几小时的时间可以应对。继续研究如何保护电力系统免受地磁暴的影响至关重要,例如通过安装一些设施来保护易受影响的设备(譬如变压器),制定一些在太阳风暴即将来袭时调整网格负载的策略。