太陽耀斑會讓人心情變差?別被謠言忽悠了
流言
“太陽耀斑會強烈影響人的精神狀態。”
網絡上有一種很玄乎的說法,認爲太陽耀斑會影響地球磁場,而人的神經系統通過放電運作,因此會受到極大的影響,變得睏倦低落或易怒。
流言分析
這種說法過分誇大。
太陽耀斑爆發時釋放的主要是強烈的電磁輻射。當太陽活動伴隨日冕物質拋射(CME)引發地磁暴時,確實會擾動地球磁場,並對衛星通信、導航系統以及電網造成干擾,因爲這些現代電子系統對微弱的磁場變化高度敏感。
然而,地磁暴引起的磁場強度和變化速率,遠達不到能夠在人體腦組織中誘導產生足以改變神經元活動電場的閾值。
因此,太陽耀斑不可能直接通過地磁變化來操控或強烈影響人的精神狀態與情緒。
很多人聽說過太陽耀斑會引起無線電通信短路的說法,這個說法其實是有科學依據和事實根基的。
但是,太陽耀斑的爆發直接通過磁場影響人的身體和精神狀態,那就是一種誇張的、不切實際的謠言了。
太陽耀斑本身是輻射,
很難對人的身體造成影響
太陽耀斑(solar flare)可以先簡單地理解成太陽表面磁場突然“啪”地一下,在幾分鐘到幾十分鐘內釋放出極其巨大的能量,會產生強烈的 X 射線、紫外線、可見光以及高能粒子。
太陽耀斑主要是突然爆發的電磁輻射,光和 X 射線以光速傳播,所以發生後大約 8 分 20 秒地球這裏就會收到。
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強 X 射線會迅速改變地球高層大氣裏的電離層,因此在太陽照射的一側,短波無線電通信可能突然變差甚至宕機,比如航空、海事、軍用通信,以及一些依賴高頻無線電的系統會受影響。 GPS 、北斗等衛星導航也會受到電離層擾動,定位誤差可能增大。衛星本身還可能受到高能粒子的轟擊,導致傳感器異常、太陽能板退化,嚴重時甚至損壞衛星。
但是,普通地面上的人基本不用擔心身體被照壞。
太陽耀斑會產生非常強的 X 射線和高能輻射,但地球有厚厚的大氣層和磁場,我們站在地面上受到的保護極強,哪怕發生非常強的太陽耀斑,也不會像科幻電影一樣讓人突然被輻射灼傷。
真正需要擔心輻射暴露的是宇航員、高空和極區飛行人員,以及衛星上的電子設備。
太陽耀斑影響地球磁場,
需要伴隨日冕物質拋射
當太陽耀斑伴隨日冕物質拋射(CME)時,則會有一團幾十億噸帶電等離子體和磁場的東西被甩到太空裏,這團東西如果剛好向地球甩來,要一兩天甚至更久纔會到達,並且有可能引發地磁暴(geomagnetic storm)。這時,地球的磁場纔會被真正擾動。
一方面,這團磁場會把極光推到比平時低得多的緯度,所以中國北方、美國中緯度地區偶爾也能看到極光。另一方面,它可以在很長的導體中感應出電流,比如輸電線路、海底電纜和管道。極端情況下,這些地磁感應電流會讓電網設備過載。
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所以,如果太陽耀斑需要影響地球磁場,需要伴隨日冕物質拋射,從而形成地磁暴。而地磁暴,纔是“太陽耀斑影響人的精神狀態”這個謠言的核心。
神經元活動確實靠“電”,
但地磁暴太弱了
我們的神經元確實依靠離子運動和膜電位工作,變化的磁場也確實可以根據法拉第電磁感應,在人體內部誘導出電場和電流。
世界衛生組織明確承認這一點,足夠強的低頻磁場可以刺激神經和肌肉,醫學上甚至專門利用這個現象治療疾病,即經顱磁刺激(TMS)。
但 TMS 需要將磁線圈直接放在患者的頭皮上,產生的磁場大概有 1.5~2 特斯拉(Tesla,T)那麼強,而且這個磁場不是慢悠悠變化,而是在大約 100 微秒的時間尺度內迅速升降,由此在大腦皮層誘導出足夠強的電場,才能直接改變神經元活動。
TMS 示意圖丨Wikipedia
簡單來說,就是要影響和刺激人的神經活動和肌肉,這刺激得足夠快、足夠強,神經元並不是一個見到磁場就改變情緒的敏感開關。
那地球表面的天然磁場有多強呢?大約是 25~65μT,1μT 是 1T 的 100 萬分之一,我們從出生起就一直生活在這個磁場裏。
那麼一次很強的地磁暴呢?
舉個真實案例。在 1989 年 3 月 13 日曾經發生過一場地磁暴,影響最著名的地點就是加拿大魁北克省。當地時間凌晨 2:44 左右,地球磁場劇烈變化,不到一分鐘整個電網就大規模崩潰,約 600 萬人停電超過 9 小時。現代對當時的數據進行重新分析,估計這次磁暴在地面造成的磁場擾動幅度約爲 589nT。
589nT=0.589μT
相比地球原本幾十 μT 的磁場,這只是一個擾動,但相比能直接刺激大腦的 TMS,它完全不是一個數量級。
爲什麼還有關於地磁活動
影響精神狀態的論文?
不過,如今很多關於太陽耀斑、地磁暴、地磁活動的謠言,都會給自己找一些論文背書。
比如 1994 年《不列顛精神病學雜誌》(British Journal of Psychiatry)有篇研究發現,在地磁暴之後第二週,男性某類抑鬱症住院人數出現增加。2006 年還有一項澳大利亞研究,把 1968 年至 2002 年的全國自殺數據和地磁活動指標放在一起分析,發現女性在秋季某些地磁暴期間自殺率較高,但男性沒有出現相同結果。日本的一項研究則發現男性自殺數與 K 指數存在統計關聯,女性沒有。
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聽起來很嚇人,但仔細看就會發現,這些結果在不同國家、不同性別、不同季節、不同結局上亂跳,並不能拿出來作爲準確的證據。
世界衛生組織在討論電磁場健康效應時也特別強調,現有證據並不支持普通低水平電磁場會造成頭痛、焦慮、抑鬱、疲勞等這些常被歸因於電磁敏感的症狀。
照“謠”鏡
這類謠言擅長借用宏大的自然現象或前沿科學概念作爲僞裝,將微弱的關聯誇大爲決定性的因果。它們常常截取某些局部的、缺乏可重複性的科學實驗或碎片化論文,斷章取義地放大少數數據,同時故意隱瞞實現該現象所需的嚴苛物理條件和臨界閾值。通過這種“內核真實、邏輯偷換”的套路,誘導公衆將正常的生理活動歸咎於外部環境,製造不必要的恐慌。
遇到此類消息,先覈查科學原理中的“量級”與“條件”是否匹配,並警惕那些把宏觀自然事件與個體微觀生理狀態強行掛鉤的說法,多關注權威機構和專業科學共識,避免上當受騙。
參考文獻
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策劃製作
作者丨鄭楠 社會心理學碩士 科普創作者
審覈丨趙偉 天津大學泰達醫院神經內科主任醫師 中國睡眠研究會睡眠障礙專委會 青年委員
韓文標 中國科學院上海天文臺 研究員
策劃丨何雨濛
責編丨何雨濛