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極光是壯美的自然景觀，當(dāng)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(qiáng)烈的極光現(xiàn)象是太陽風(fēng)暴引起的，當(dāng)人們盡情享受極光帶來的美景時，地球上與人類生活相關(guān)的各個方面也正遭受著太陽風(fēng)暴帶來的惡劣空間天氣的考驗。

2003年萬圣節(jié)期間，一次強(qiáng)太陽風(fēng)暴襲擊了地球，讓國際空間站上的宇航員不得不進(jìn)入了防護(hù)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(guān)機(jī)或進(jìn)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(fēng)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(yīng)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(yīng)用因太陽風(fēng)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(fēng)暴而中斷。

（絢爛的極光）

2003年萬圣節(jié)期間的太陽風(fēng)暴造成了不小的損失，但這并不是太陽風(fēng)暴威力的“絕唱”。1859年，英國天文學(xué)家卡靈頓在一次偶然的機(jī)會中觀察到了太陽風(fēng)暴的爆發(fā)，19小時后，地球磁場在太陽風(fēng)暴的吹拂下，產(chǎn)生了如同地震一般的劇烈擾動。當(dāng)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(fēng)險評估，1859年的這次太陽風(fēng)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(shè)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(fēng)暴的響應(yīng)具有全球性，而關(guān)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(xué)文學(xué)研究科的早川尚志等學(xué)者在中國史籍中的發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了1859年太陽風(fēng)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(fēng)暴相當(dāng)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(rèn)為是因人事而致，并且預(yù)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(jìn)行記載。早川尚志等學(xué)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(fēng)暴越強(qiáng)，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(guān)于1770年的超強(qiáng)太陽風(fēng)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(xué)者確定了本次太陽風(fēng)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(fēng)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(qiáng)太陽風(fēng)暴的吹拂中，比1859年的那次太陽風(fēng)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(fēng)暴的認(rèn)識進(jìn)行分析后，早川尚志等認(rèn)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(fēng)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(fēng)減速的情況下直逼地球而來。 在本次太陽風(fēng)暴期間，正在南半球為大英帝國擴(kuò)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(gòu)成本次太陽風(fēng)暴的全球全景記錄。