1859年9月1-2日，太陽發出的帶電粒子風暴猛烈撞擊了地球大氣層，並在地面造成了破壞。當時在美國和歐洲的電報線突然短路，引發大火。指南針也失去了方向。七彩的極光通常僅在極地地區可見，然而當天竟然在古巴和夏威夷都可以看到。
地球的磁場通常可以保護行星表面免受某些風暴的影響。然而在1859年，地球的防禦力完全被摧毀。
1989年發生了另一個強烈太陽風暴，切斷了加拿大一個省的全部電力，而我們今天說的這一場1859年的太陽風暴，比1989年的還要強3倍。
專家表示，如果那是發生在今天的話，後果不堪設想。
太陽超級風暴
1859年9月1日上午，業餘天文學家理查德·卡林頓Richard Carrington登上了位於倫敦郊外的私人天文臺。拉開圓頂的百葉窗以露出湛藍的天空後，他將黃銅望遠鏡對準太陽，開始對太陽表面上無數的黑點進行素描記錄。突然，卡靈頓發現了“兩塊強烈亮白光”從黑子中爆發出來。五分鐘後，火球消失了，但是在數小時內，它們的影響在全球範圍內都可以感受到。
卡林頓繪製了1859年9月1日的黑子組，標記為A和B的區域是持續至少五分鐘的白色閃光的位置。
在世界範圍內、從極點到低緯度地區都可以看到極光，如墨西哥中南部、澳大利亞昆士蘭州、古巴、夏威夷、日本南部和中國等。在美國落基山脈上空的極光非常明亮，以致於鳥兒開始鳴叫，也喚醒了金礦工，他們以為已經天亮了並且開始準備早餐。美國東北部的人們可以在極光的照耀下閱讀報紙。
歐洲和北美各地的電報系統均發生故障，甚至還有一些電報操作員觸電，電報塔架閃出了火花。
一些電報操作員在切斷了電源後仍然可以發送和接受電報信息。
迷信者和狂熱者則認為這是可怕的預兆，並認為這是世界末日的預兆。
但是卡靈頓用肉眼發現了造成這種奇怪事件的真正原因：一個包含有100億枚原子彈的能量的巨大太陽耀斑。於是他也是第一個認識到太陽活動與地球地磁干擾之間聯繫的人。
在此圖像中，太陽動力學天文臺（SDO）捕獲了X1.2級太陽耀斑，並於2013年5月15日達到峰值。
耀斑火焰*把帶電的氣體和亞原子粒子噴向地球，有紀錄以來最大的地磁風暴發生了。
（*每當太陽發出耀斑時，它也會釋放出等離子云，現在稱為日冕物質拋射。離子云壓縮地球磁場，使得地球表面的磁場增強。）
這就是太陽超級風暴，也稱為卡靈頓事件。它發生在第10太陽週期（1855–1867），是在有歷史紀錄以來最強大的太陽風暴。
當天發生了什麼？
與今天的高速信息網絡相比，1859年的電報系統或許顯得很笨拙，但是在那個時代卻是傳輸新聞、發送私人消息和商業活動的重要信息傳遞途徑。美國的電報運營商之前曾觀察到由於雷暴和北極光而導致的本地中斷，但他們從未經歷過像1859年夏天這樣強烈的全球性干擾。
8月28日晚上，第一場太陽風暴襲擊使北美各地的許多電報線無法使用。匹茲堡的電報經理E.W. Culgan報告說，流經電線的電流如此之大，以至於鉑觸點有熔化的危險，“火流”從電路中湧出。一些使用化學物質標記紙張的電報站報告說，強勁的電湧使電報紙張開始燃燒。
電報操作員
9月2日上午，第二場太陽風暴造成的電磁混亂給電報操作員造成了更大的混亂。當美國電訊公司的員工於上午8點到達波士頓辦公室時，他們發現無法發送或接收調度信息，但是操作員發現了令人難以置信的現象：他們在拔掉電源之後，仍然可以靠使用極光的電流以30至90秒的間隔將消息傳輸到緬因州的波特蘭——這是因為空氣中充滿著一定的電。
到上午10點，電磁干擾減弱了，車站終於來電了，但在早晨的其餘時間，傳輸仍然受到影響。
1859年9月1日至2日，來自邱園天文臺的地球磁場水平分量的蹤跡，顯示了巨大地磁風暴使記錄超出了範圍。
也有科學家對此事件之後的人類健康情況進行了檢測，在死亡率和發病率記錄中沒有任何與此磁場擾動有關的可疑事件，數據也沒有顯示異常。
據說唯一收錄到的死亡事件是，幾隻百靈鳥在凌晨1點時以為天亮了，開始鳴叫，結果被同樣醒來了的一名鐵路駕駛員槍殺了。
而人類異常活動則只有在警察報告中出現的，有很多人看到極光後太興奮開始喝起酒來，結果喝醉了，在迷幻的極光之下把臭水溝當做自己的床。
美國俄亥俄州一位16歲的女孩在看到極光時感到非常迷惑，並且堅信這些壯觀的景象都意味著世界即將終結，而且情緒非常激動，於是被治安官拘留，而後不得不被轉移到瘋人院。
著火的天空
當電報恢復後，許多通電報都生動地描述了前一晚目睹的天然燈光秀。
從法國到澳大利亞的報紙都對燦爛的極光進行了熱烈的描述，這些極光使黑夜變成了白天。天空是如此深的紅色，以至於許多看到的人都以為是附近的哪裡著火了。
來自美國南卡羅來納州沙利文島上一名女性目擊者陳述說：“東方的天空變成了血紅色，整個島嶼都被照亮了，大海也映出了鮮紅，沙灘上的貝殼反射著光，像是烈火一樣。”
在美國南卡羅來納州的阿比維爾，因為極光照亮了大地，泥瓦匠醒了，開始在工作現場鋪磚，直到他們意識到仍然是半夜，又重新回到床上。
在能看到極光的各地城市中，人們站在大街上，凝視著天上的奇觀。
在英國倫敦，凌晨12-1點之間能看到極光，城市的西邊看上去像是大火的紅色，但是北邊和東北邊則是紫羅蘭色，並有著明亮的光彩。這個美麗的景色持續了約一個小時，然後逐漸消失。
冰芯樣本已經確定，卡靈頓事件在過去500年中是任何其他太陽風暴的兩倍。
（*冰芯，指取自冰川內部的芯。在大氣中的物質會隨大氣環流而抵達冰川上空，並沉降在冰雪表面，最終形成冰芯記錄。）
冰芯
難以言喻的美麗
當時的極光奇觀讓許多人都看呆了，然而在那個時代沒辦法用照片或者影片記錄下來，這裡有兩段人們用文字記錄下來的，讓我們通過文字來想象一下那種極端的美麗吧。
1859年9月3日星期六，美國巴爾的摩市商業廣告商報道：
那些恰好在週四晚上出門的人有機會目睹另一場極光的極光展示。光線似乎覆蓋了整個穹蒼，顯然像是一朵發光的雲。極光發出的光線比滿月更亮，但是卻有著難以形容的柔和及精緻，似乎籠罩著地球上棲息的一切。在0點-1點之間，當極光充分發揮其光彩時，安靜的街道在這種奇妙的亮光下休息著，呈現出美麗而奇異的景觀。
澳大利亞的黃金礦工赫伯特在給珀斯《每日新聞》的信中闡述了當天的情形：
我當時在維多利亞州的洛克伍德（Rokewood）挖金。大約在晚上7點左右，我自己和兩個夥伴從帳篷裡望出去，在南方的天空看到了巨大的反射，大約半小時後，一個幾乎難以言喻的美麗景象出現了，各種各樣的顏色的光在南方的天空中出現，一種顏色會逐漸消失，另一種顏色渲染補上，然後流淌到天頂，但是到達那裡時所有顏色的光都總是變成濃郁的紫色，並且總是捲曲成一團。天頂的北側也被照亮著美麗的色彩，但由於南北的所有顏色始終相對應，因此被認為只是南邊展示的再現。
這是一個永遠不會被遺忘的景象，並在當時被認為是有史以來最偉大的極光......
如果在今天發生會怎樣？
電干擾將會與當年破壞了電報系統的干擾一樣強烈，但其破壞性將更大。
太陽風暴有三個階段，最後階段是日冕物質拋射（耀斑火焰），在此階段太陽粒子與地球磁場相互作用，產生強大的電磁波動。
尤其令人擔憂的是對全球定位系統（GPS）的破壞，我們現在無論是手機、飛機或汽車都無法不依賴GPS。
此外，衛星通信對於許多我們日常活動也是必不可少的，它也必將會受到太陽風暴的威脅。——我們每次使用信用卡購買任何東西，那都是衛星通信。
但是最大的擔憂是電網將會發生什麼，因為由太陽粒子引起的電湧可能會炸燬巨型變壓器，這樣的變壓器可能需要很長時間進行更換，特別是如果一次銷燬了數百個。
若是有些地方的電力基礎設施高度重疊和依賴，故障將會很容易像多米諾骨牌一樣層疊。想象一下大城市停電一週、一個月或者更長時間，損失難以估量。
即使不是卡靈頓級別的太陽風暴，也會對電力和通信形成一定影響。
例如2003年的“萬聖節風暴”就干擾了衛星通信，在瑞典造成了短暫斷電，極光照亮了許多接近赤道地區的天空。
2003年萬聖節太陽風暴造成的極光
有什麼預防方法？
一種解決方案是重建老化的電網，使其更不容易受到太陽能量的干擾。
然而最好的方法是預測。
使用新型儀器和技術來對太陽風暴進行更好的理解，並預測何時可能發生太陽耀斑，以及預測即將影響的地區，風暴是否指向地球。
即使到現在，大風暴造成的最具破壞性的排放傳播的速度也是緩慢的，以至於在這些粒子撞擊地球之前，就可以通過看太陽的衛星檢測到它們。這使我們大約有20個小時來確定需要採取的行動。
1859年太陽超級風暴的最大日冕物質拋射用了17.6小時抵達地球，然而一般都要3至4天才會抵達地球，它會如此快速的移動是因為之前的幾次較小型日冕物質拋射已經將從太陽到地球的宇宙空間清除乾淨了。
在緊要關頭，電力公司可以通過在太陽風暴到來之前關閉一部分有價值的變壓器來保護它們。儘管這也會造成局部停電，但是持續時間不長而且可以進行事先通知以減少影響。
然而太空天氣的預測工作仍有待完成，科學家表示：“我們回到了50年前的天氣預報情形。”
2013年6月，倫敦勞合社和美國大氣與環境研究（AER）研究人員的合資企業使用了卡靈頓事件的數據來估算，若同類事件在現在發生的話，將會導致0.6-2.6美元萬億美元的損失，將會佔年度GDP的3.6％至15.5％。
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