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極光是壯美的自然景觀，當極光大爆發(fā)時，北歐、北美等地的天空中更是呈現(xiàn)絢爛多彩的景象。強烈的極光現(xiàn)象是太陽風暴引起的，當人們盡情享受極光帶來的美景時，地球上與人類生活相關的各個方面也正遭受著太陽風暴帶來的惡劣空間天氣的考驗。

2003年萬圣節(jié)期間，一次強太陽風暴襲擊了地球，讓國際空間站上的宇航員不得不進入了防護性能更好的艙段中躲避高能輻射。幾乎所有在軌工作的衛(wèi)星都采取了關機或進入安全模式等方式避險，但即便在采取措施的情況下，日本價值六億四千萬美元的ADEOS-2衛(wèi)星仍被高能粒子擊毀。太陽風暴引發(fā)的地磁暴使得北歐和北美的電網(wǎng)中出現(xiàn)了異常電流，瑞典馬爾摩的電力供應因主變壓器過熱而中斷。依賴GPS高精度定位的的鉆井、測繪等應用因太陽風暴的干擾停擺，中美間飛躍北極的航班因高頻無線電通信中斷而改道，南極科考站點之間的無線電聯(lián)系也因太陽風暴而中斷。

（絢爛的極光）

2003年萬圣節(jié)期間的太陽風暴造成了不小的損失，但這并不是太陽風暴威力的“絕唱”。1859年，英國天文學家卡靈頓在一次偶然的機會中觀察到了太陽風暴的爆發(fā)，19小時后，地球磁場在太陽風暴的吹拂下，產(chǎn)生了如同地震一般的劇烈擾動。當時，地磁場在美國有線電報網(wǎng)中產(chǎn)生的電流，甚至可以使電報網(wǎng)摘除電源自行工作。據(jù)英國保險公司勞埃德（Lloyd）作出的風險評估，1859年的這次太陽風暴威力比2003年的更大，如果同樣的事件發(fā)生在今天，僅電力設施被毀一項就可以給北美地區(qū)造成2.6萬億美元的巨額損失。

地球?qū)μ栵L暴的響應具有全球性，而關于卡靈頓事件的記錄大都集中在歐美等地。最近，來自日本京都大學文學研究科的早川尚志等學者在中國史籍中的發(fā)現(xiàn)，填補了1859年太陽風暴事件在東半球記錄的空白。

由于地磁南北極相對于地理南北極的偏離，只有太陽風暴相當猛烈時，極光才有可能在我國境內(nèi)觀察到。中國古代并沒有對極光的物理成因做出研究，但由于天空中的異?，F(xiàn)象被認為是因人事而致，并且預兆著新的社會變動，因此異常天象一般會對社會活動造成影響，史書中也會對此進行記載。早川尚志等學者在河北省石家莊市欒城區(qū)的地方志《欒城縣志》中，發(fā)現(xiàn)了同一時期對極光的記錄：

“清官咸豐九年……，秋八月癸卯夜，赤氣起于西北，亙于東北，平明始滅?！?

“赤氣”中國古代對極光的稱呼。太陽風暴越強，極光就越向靠近赤道的地方延伸。綜合《欒城縣志》中的這條記錄和日本古籍中的記錄，早川尚志等研究者發(fā)現(xiàn)極光的可見范圍在東半球延伸到了磁緯度23度左右，與歐美等西半球的記錄相符。

（《欒城縣志》中的極光記載）

而在關于1770年的超強太陽風暴研究中，古籍起到了更加重要的作用。通過《洞庭湖志》中的記載，早川尚志等學者確定了本次太陽風暴中極光現(xiàn)象出現(xiàn)的最低磁緯度為18.8度。而同一時期在清朝正史《清史稿》和《壽光縣志》、《昌黎縣志》、《亳州志》等地方志中發(fā)現(xiàn)的22處極光記錄，同日本史籍一起，讓研究者們對本次太陽風暴對地球影響的持續(xù)時間有了了解：在1770年9月10日至1770年9月19日期間，地球始終處于強太陽風暴的吹拂中，比1859年的那次太陽風暴的持續(xù)時間長了幾乎一倍。其中，9月17日的極光記錄最為密集。

使用我們今天對太陽風暴的認識進行分析后，早川尚志等認為持續(xù)時間如此之長的極光活動，很有可能是由太陽上的多個連續(xù)爆發(fā)引起的。和地震時余震的威力弱于主震不同，在這次太陽風暴過程中，時間上靠后的爆發(fā)威力可能更大，因為之前的爆發(fā)已經(jīng)掃清了傳播道路上的障礙，之后的爆發(fā)可以在不受行星際背景太陽風減速的情況下直逼地球而來。 在本次太陽風暴期間，正在南半球為大英帝國擴土開疆的庫克船長也記錄下了極光發(fā)生的現(xiàn)象。中日古籍與庫克船長的記錄共同構成本次太陽風暴的全球全景記錄。