“美到炸裂”的極光來自“強地磁暴”
“美到炸裂”的極光來自“強地磁暴”
12月1日晚多地都看到極光，2024年我國或?qū)⒂瓉碛^測最佳時期
“極光大爆發(fā)，漠河美到炸裂！”12月1日晚，地球再次引來強地磁暴，漠河、內(nèi)蒙古多地甚至北京都能看到絢麗的極光。不少天文愛好者無比興奮，紛紛拍下這一難得的瞬間。這也是年初全球高緯度地區(qū)多地發(fā)生強地磁暴之后，地球迎來的又一次強地磁暴。地磁暴到底是個“什么來頭”，會對我們的生活造成怎樣的影響？記者采訪了長江學者、南京大學天文與空間科學學院陳鵬飛教授。
揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子
太陽上演帽子戲法，讓極光到達北京上空
極光是一種絢麗多彩的等離子體現(xiàn)象。地球的極光是太陽帶電粒子流進入地球磁場，經(jīng)過加速后與高空的稀薄氣體分子產(chǎn)生猛烈撞擊而形成。由于地磁場的作用，極光一般出現(xiàn)于靠近南北極的高緯度地區(qū)上空。
極光的產(chǎn)生和太陽的劇烈爆發(fā)有關。陳鵬飛表示太陽上發(fā)生劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象后，會拋出幾十億噸的物質(zhì)，以幾百甚至上千公里每秒的速度在行星際運動，一旦撞向地球，與地球的磁場相互作用，帶電粒子沿著磁場線轟擊我們頭頂上的大氣，便有了極光。即使沒有太陽爆發(fā)，如果太陽釋放出高速太陽風時，地球上也會出現(xiàn)極光，只是相對弱些。
12月1日晚的極光之所以出現(xiàn)，太陽“脫”了至少“三件毛衣”。三次日冕物質(zhì)拋射相繼噴發(fā)，你追我趕，抱團朝地球飛奔而來。“一般來說，極光出現(xiàn)在南北兩極高緯度附近。但太陽的爆發(fā)越強烈，帶電粒子就可沖破越多的關卡，到達緯度更低的地區(qū)。”陳鵬飛告訴記者，北京上空的極光，匯聚了三次太陽爆發(fā)的威力，高能電子到達距離我國北部邊境線幾百公里的上空，以致于在北京也能看到。
我國或?qū)⒂瓉順O光觀測的最佳時期
陳鵬飛告訴記者，高速太陽風和太陽爆發(fā)經(jīng)常發(fā)生，只是強弱程度有差。這也導致極光經(jīng)常出現(xiàn)，在比較平靜的狀態(tài)時，沿著磁力線進入大氣層的粒子數(shù)量比較少，它激發(fā)出來的光就比較弱，人眼可能就很難以觀察。人的肉眼必須要在太陽風或太陽爆發(fā)強烈時才能看到極光，因為那個時候進入大氣層的粒子更多，人類能夠在地面上看到非常動態(tài)的極光舞動。
相對于我國，地理緯度差不多的美國能夠看到極光的頻率更高一些，這又是什么原因呢？專家解釋，地球的磁場分布非常像在地球內(nèi)部放了一個條形磁鐵，但磁鐵的南北兩極并不是和地球的自轉軸重合，靠近北半球的部分向西半球有較大偏移，地球的磁軸和自轉軸之間存在約為12度的夾角，這導致美國的地磁緯度比較高，因此在美國甚至緯度低至佛羅里達的地方都能看到極光。
陳鵬飛教授介紹，目前我們所處的第二十五太陽活動周，起始于2019年末，原本預計將于2025年到達峰值。但最近的研究表明，太陽活動峰值或?qū)⑻崆爸?024年。隨著黑子數(shù)的不斷增加，我們將觀測到更多的極光景象。
釋疑>>
為何我國看到的極光大都紅色
大部分極光集中在地球上方的90-400公里。其中在300公里以上，極光以淺紅色為主，200-300公里以深紅色為主，100-200公里以綠色為主，100公里以下則是藍色、紫色或多種顏色混合的深紅色。為什么在中國看到的極光大都是紅色，而在北極圈內(nèi)看到的是綠色？這主要是因為地表有一定弧度，使得地球本身會遮擋一部分遠方的物體。如果觀測點離極光太遠，就只能看到高度更高的紅色極光了。
極光會影響通訊和導航嗎
陳鵬飛教授介紹，極光往往會對地球的通訊、導航以及人造衛(wèi)星的運行產(chǎn)生負面的影響。“地磁暴引起的電離層擾動，會影響導航中傳播的無線電波，產(chǎn)生騷擾甚至中斷。”科技工作者們的防御手段包括將衛(wèi)星暫時關閉，或者收起衛(wèi)星的太陽能板，減少被撞擊的面積等。
太陽活動如此劇烈，普通人出門是否需要加強防曬？專家表示，太陽活動增強，地磁暴次數(shù)增加，紫外線只會相對增強一些，保持日常的防曬即可，不需要刻意進行特殊防護。
小知識
太空中也有“天氣預報”？
空間天氣預報了解一下
#中國氣象局發(fā)布大地磁暴預警#昨天一度登上熱搜榜首，氣象局為什么能預報地磁暴？空間天氣預報又是什么？
空間天氣發(fā)生在距離地面30公里以上到太陽之間的空間中，指的是太陽上的太陽風、磁層、電離層和熱層中可影響天基和地基技術系統(tǒng)的正常運行和可靠性，危及人類健康和生命的條件或狀態(tài)。按照太陽活動的強弱可以分為平靜和爆發(fā)兩大類型。有由等離子體構成的“太陽風”，還有無數(shù)高能粒子化作的“太空雨”。就像發(fā)生在地球上的風云雨雪一樣，太空里的天氣也會時而“微風拂面”，時而“疾風驟雨”。在太陽活動低年時，空間天氣較為平靜。而在太陽活動高年時，太陽風暴則頻繁發(fā)生、如耀斑、日冕物質(zhì)拋射、日珥爆發(fā)等。
空間天氣看似遙遠抑或不相干，其實它無所不在。比如，當太陽風暴爆發(fā)時，輪船、汽車，甚至智能手機都會受到干擾，出現(xiàn)定位不準等問題。
空間天氣預報的作用就是預測預報空間天氣事件及其影響。現(xiàn)在，以觀測數(shù)據(jù)和科學理論為基礎，通過太陽表面物理參數(shù)預測耀斑發(fā)生的概率、通過數(shù)值模型計算太陽風參數(shù)等方法正在不斷發(fā)展，空間天氣預報開始邁入數(shù)值化時代。
空間天氣預報產(chǎn)品種類很多，包括日報、周報、月報、年報等。當有大耀斑、地磁暴等重要的空間天氣事件發(fā)生時，還會發(fā)布空間天氣現(xiàn)報等產(chǎn)品。
最新預報
4日或發(fā)生小到中等地磁暴
據(jù)中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預警中心發(fā)布，這是今年繼2月27日、3月23、24日、4月23、24日、9月19日，第7次發(fā)生大地磁暴級別的地磁活動。據(jù)中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預警中心最新監(jiān)測和預報，受太陽冕洞高速太陽風和12月1日CME的共同影響，4日可能發(fā)生小到中等地磁暴。
揚子晚報/紫牛新聞記者 于丹丹
北京首次拍到極光 記者對話攝影師
1日晚7點30分左右，北京一位攝影師在懷柔利用相機記錄下了紅色極光出現(xiàn)在天際的景象，這可能也是首次在北京觀測和拍攝到極光這一絢麗天象。
拍攝者浦石告訴記者，12月1日這天的預報極大值在北京時間下午2點左右。“正好是周末，下了班我就跑到了北京最北邊，找了一個光污染比較低的地方，沖著北方拍攝。”浦石說：“北京的日落在6：30左右，7點過一點，就從相機顯示器上看到遠處有一塊紅色的東西在快速蔓延。然后大概過了半小時后，眼睛就能看到天邊的亮度在不斷地擴大，亮得和周圍的村子發(fā)出的光線差不多了。這時在相機的顯示器上看到的，已經(jīng)是占畫面1/3面積的紅光了，非常大。”
浦石解釋，因為極光的光線屬于紅外波段，在相機感光元件上格外敏感，所以是相機畫面上最先出現(xiàn)。“對于北京來說，其實這么大的極光是非常罕見的，而且，這也是我所了解到在北京歷史上第一次看見和拍攝到極光。”他說：“因為北京緯度比較低，所以極光大概是從北磁極蔓延過來，我估計觀測到的極光現(xiàn)在距離北京起碼有幾千公里。我拍攝到的時候可以說非常震驚，感到不可思議，然后我發(fā)在了天象群里，所有人都是一陣唏噓，都很激動。”
揚子晚報/紫牛新聞記者 劉瀏