20240605/20年来最大的地磁风暴引发极光秀,预计近日还会有一场

(星星生活/捷克佳)人们说现在时观赏北极光的丰收季节,这是有充分理由的。

5月10日,20年来最大的地磁风暴在加拿大和美国各地引发了极光,三周后,一场较小的日冕物质抛射(CME)再次照亮了美国北部和加拿大部分地区的天空。

据CTV报道,6月1日离开太阳的另一次太阳物质喷发预计将于本周撞击地球磁场,引发地磁风暴和更多极光。

据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)称,最新的一场地磁风暴将是迄今为止春季地磁风暴中最弱的一次。预计这将是一场G1风暴——五场风暴中严重程度最低的一场——而5月31日和10日的风暴分别被归类为G2和G4风暴。

无论今年春天您是否能够瞥见极光,您可能想知道它们与太阳有什么关系,以及为什么它们最近似乎比平常出现得更多。

**地磁风暴的诞生

地磁风暴发生在地球磁层(地球周围的区域,其中主要磁场是地球磁场,而不是外太空磁场),并向下渗透到磁场中。

然而,引发地磁风暴的现象始于超过1.51亿公里之外:太阳表面。

太阳表面较活跃区域的爆炸有时会将带磁物质以日冕物质抛射或太阳耀斑的形式送入太空。5月10日和5月31日的地磁风暴以及本周的风暴都是由CME事件引发的。

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然而,日冕物质抛射和太阳耀斑都可以引发地磁风暴,当这些事件产生的粒子与大气中的氧气和氮气发生反应时,它们有助于产生北极光和南极光。

尽管太阳耀斑和日冕物质抛射很相似,但它们之间存在一些关键区别。

**日冕物质抛射(CME)和太阳耀斑(solar flare)的区别

根据美国宇航局的说法,日冕物质抛射是巨大的磁化粒子云——也称为太阳等离子体——在太阳爆发期间从太阳磁场释放到太空中。太阳耀斑是由太阳表面磁能释放引发的光和辐射的高能爆发。

“人们可以利用大炮的物理原理来思考爆炸,”美国宇航局在一段视频中解释了太阳耀斑和日冕物质抛射之间的差异。

“太阳耀斑就像枪口闪光,在附近任何地方都可以看到。日冕物质抛射就像炮弹,沿着单一的优先方向向前推进,从枪管中喷射出的物质只会影响目标区域。”

据美国宇航局称,太阳耀斑和日冕物质抛射既可以独立发生,也可以同时发生,而且它们都往往发生在太阳黑子附近,太阳黑子是太阳表面磁场最强的位置。

**它们有多常见?

据CTV新闻科技专家丹·里斯金(Dan Riskin)介绍,日冕物质抛射和耀斑的频率随太阳周期的变化而变化。现在,我们正在接近该周期的顶峰。

里斯金在5月10日接受CTV新闻采访时表示:“太阳会经历11年的周期,每11年就会发生一次剧烈的变化,并引发大量的日冕物质抛射。”有一段时间不太活跃,然后每11年就会再次活跃。”

美国宇航局通常在太阳活动极小期每周观测一次日冕物质抛射,在太阳活动极大期每天观察两到三次。太阳耀斑更为常见,在太阳极小期平均每天发生一次。在太阳活动极大期期间,每天可能有多达20次。

根据NOAA太空天气预报中心的数据,太阳将于2025年7月达到太阳活动极大期。

**对地球的影响

由于耀斑和日冕物质抛射含有不同的物质并以不同的方式传播,它们对地球的影响也不同。日冕物质抛射和太阳耀斑也有不同的强度,它们对地球的影响将根据它们的严重程度而有所不同。

“耀斑的能量会破坏无线电波传播的大气区域。这可能会导致导航和通信信号退化,最坏的情况是暂时中断,”美国宇航局解释道。

“另一方面,日冕物质抛射可以将粒子输送到近地空间。日冕物质抛射可以冲击地球磁场,产生电流,将粒子推向地球两极。”

地球附近的磁力变化会影响高频无线电波,导致无线电传输静电。它们还可能导致GPS坐标偏离几米,并在公用电网中产生电流,当电力公司措手不及时,这些电流可能会使电力系统过载。

幸运的是,里斯金说,我们通常已经为地球上的地磁风暴做好了充分的准备。

“在很大程度上,我们拥有相当好的基础设施来监视这些东西,”他说。

“话虽如此……如果有什么真正重要的事情,我们比我们历史上任何时候都更加依赖这些电力和电信网络,因此赌注要高得多。”

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