這張可視化圖描繪了日冕物質(zhì)拋射與日地間介質(zhì)和地球磁力的相互作用。 圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)

圖為2012年3月8日，冰島法斯克魯茲約杜爾的雪山上空閃爍的極光。 圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)

太陽(yáng)的活動(dòng)具有周期性，每隔11年就會(huì)有一個(gè)活躍的活動(dòng)期。2020年9月，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）科學(xué)家宣布，第25個(gè)太陽(yáng)周期于2019年12月正式開(kāi)始，從那時(shí)起，太陽(yáng)活動(dòng)開(kāi)始慢慢加劇，預(yù)計(jì)2025年7月左右達(dá)到峰值。

太陽(yáng)活動(dòng)峰值提前

然而今年10月底，NOAA發(fā)布聲明稱(chēng)，2024年1月至10月之間的第25個(gè)太陽(yáng)周期活動(dòng)高峰為“太陽(yáng)活動(dòng)極大期”?，也就是說(shuō)，太陽(yáng)將在2024年達(dá)到當(dāng)前活動(dòng)周期的峰值，比之前估計(jì)的提前了一年。

隨著太陽(yáng)活動(dòng)日益增強(qiáng)，世界各地的極光愛(ài)好者都在翹首以盼一場(chǎng)超高溫等離子體噴發(fā)——日冕物質(zhì)拋射的到來(lái)。

據(jù)美國(guó)《 華盛頓郵報(bào) 》報(bào)道，截至11月30日的一周內(nèi)，太陽(yáng)發(fā)生多次爆發(fā)事件，從太陽(yáng)日冕向地球釋放了4次等離子體爆發(fā)。隨后兩天，這在美國(guó)北部和歐洲引發(fā)強(qiáng)烈的地磁風(fēng)暴和極光。

中國(guó)黑龍江漠河、大慶等地網(wǎng)友均拍到極光，較之緯度更低的北京北部也有人拍到了極光。

事實(shí)是，這些風(fēng)暴的作用不僅僅是為地球上演一場(chǎng)漂亮的“燈光秀”。NOAA在11月30日預(yù)測(cè)，太陽(yáng)爆發(fā)將在地球大氣層中引發(fā)地磁風(fēng)暴，進(jìn)而可能導(dǎo)致電網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)電頻率的波動(dòng)。

今年的“燈光秀”并非最強(qiáng)

美國(guó)《新聞周刊》報(bào)道稱(chēng)，地磁暴的等級(jí)由弱到最強(qiáng)分為5級(jí)，從G1到G5。日冕物質(zhì)拋射可以將數(shù)十億噸物質(zhì)以高達(dá)每秒上百公里的速度釋放到太空中，它們需要15小時(shí)到4天的時(shí)間就能到達(dá)地球。

對(duì)公眾來(lái)說(shuō)，地磁暴最明顯的影響就是極光。美國(guó)地球新聞網(wǎng)報(bào)道稱(chēng)，太陽(yáng)大氣中的帶電粒子被太陽(yáng)風(fēng)帶向地球，當(dāng)它們與地球大氣中的氣體碰撞時(shí)，會(huì)激發(fā)原子和分子，出現(xiàn)絢麗的顏色，也就是通常在極地地區(qū)附近可見(jiàn)的迷人“燈光秀”。?氧氣和氮?dú)馐谴髿獾闹饕煞?，在極光的顏色中起著關(guān)鍵作用。氧氣發(fā)出綠色和紅色光，而氮?dú)鈩t發(fā)出藍(lán)色和紫色光。

據(jù)12月1日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一篇論文，史上經(jīng)過(guò)量化的最大地磁暴之一，曾導(dǎo)致從熱帶到極地的大部分地區(qū)出現(xiàn)極光。今年11月初，極光出人意料地現(xiàn)身緯度較低的地區(qū)，如意大利和美國(guó)得克薩斯。

然而，今年的“燈光秀”遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上1872年2月的太陽(yáng)風(fēng)暴。那次事件產(chǎn)生的極光環(huán)繞了整個(gè)地球，就連印度孟買(mǎi)、蘇丹喀土穆也觀(guān)測(cè)到了極光。他們的發(fā)現(xiàn)證實(shí)，這種極端風(fēng)暴比之前想象的更為常見(jiàn)。

隨著太陽(yáng)活動(dòng)極大期臨近，未來(lái)一兩年我們可能會(huì)有更多機(jī)會(huì)看到絢麗的極光，同時(shí)，科學(xué)家也在密切關(guān)注太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的其他影響。

地磁暴對(duì)我們有何影響

南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)程鑫教授對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者表示，?太陽(yáng)風(fēng)暴會(huì)將帶電粒子送到地球附近，影響各類(lèi)衛(wèi)星的安全。同時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)暴會(huì)引發(fā)地磁暴，地球磁場(chǎng)的突變會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)電壓和電流波動(dòng)，導(dǎo)致停電或電力供應(yīng)不穩(wěn)定。

地磁暴可能會(huì)影響電網(wǎng)、GPS信號(hào)，使在軌衛(wèi)星姿態(tài)改變，并對(duì)航空公司工作人員和宇航員構(gòu)成輻射風(fēng)險(xiǎn)。

程鑫告訴記者，我們常用的電磁波通訊依賴(lài)的就是電離層，地磁暴會(huì)影響電離層的性質(zhì)，因此影響通訊。

“地磁暴也會(huì)對(duì)一些生物活動(dòng)產(chǎn)生影響。例如信鴿，其定位和飛行依賴(lài)地球磁場(chǎng)，因此也會(huì)受到地磁暴的影響?！背迢窝a(bǔ)充說(shuō)，“準(zhǔn)確預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)至關(guān)重要，但當(dāng)前只能做到提前幾天預(yù)報(bào)。這給了我們一定的預(yù)警時(shí)間，運(yùn)營(yíng)商可以采取措施保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施免受太陽(yáng)風(fēng)暴的嚴(yán)重影響，例如，可以戰(zhàn)略性地關(guān)閉電網(wǎng)、重新調(diào)整飛機(jī)航線(xiàn)或衛(wèi)星軌道等。”