地磁暴紅警！絕美極光！太陽“打噴嚏”，還會發(fā)生什么？丨第2眼
近段時間，關于太陽耀斑、地磁暴的話題不斷登上各社交媒體熱搜榜。今天（5月11日）上午9時，國家空間天氣監(jiān)測預警中心發(fā)布了地磁暴紅色預警：北京時間2024年5月10日23時起發(fā)生地磁暴，最大級別達到超大地磁暴（Kp=9）水平，預計未來24小時，磁暴過程仍將持續(xù)，后續(xù)仍可能發(fā)生大地磁暴。
受地磁暴影響，我國大部分地區(qū)電離層將會出現(xiàn)擾動，短波通信和導航定位會受到不同程度的影響；高層大氣密度顯著增加，將導致低軌衛(wèi)星軌道衰減加劇。
上述信息發(fā)布后，話題#地磁暴紅色預警#迅速登上微博熱搜榜第二，網(wǎng)友們開始排隊發(fā)問：對上班有影響嗎？會影響作息嗎？我鼻炎犯了跟這有關系嗎？……
其實，今年3月底，地球就連續(xù)出現(xiàn)多次地磁暴。當時關于“地磁暴”的討論沸沸揚揚，不少人調(diào)侃地將各種事情都和“地磁暴”扯上了關系。
近期發(fā)生的太陽耀斑，網(wǎng)友們也很好奇是否與地磁暴有關。
對此，研究人員表示，事實上耀斑是發(fā)生在太陽上的現(xiàn)象，地磁暴是發(fā)生在地球上的現(xiàn)象。只有當日冕拋射的物質(zhì)到達了地球才會產(chǎn)生影響，引起地球磁場變化。目前太陽正處于第25個活動周期的峰值，因此比較活躍屬于正?，F(xiàn)象。包括今年1月也曾出現(xiàn)過等級為X5.0級的太陽耀斑，就是本活動周以來最強級別的耀斑。
什么是太陽耀斑？為何會引發(fā)超大地磁暴？會不會對我們的日常生活造成影響？會影響人體健康嗎？
什么是太陽耀斑？
一個“噴嚏”就能釋放100億顆百萬噸級氫彈爆炸的總能量
太陽耀斑是太陽上最劇烈的活動現(xiàn)象之一。學界對于太陽耀斑的定義是太陽大氣（主要是從色球到日冕）局部區(qū)域由于磁重聯(lián)的發(fā)生而突然釋放出巨大能量的效應。大耀斑傾向于發(fā)生在有大黑子、復雜磁場結(jié)構(gòu)和較大磁場梯度的區(qū)域。這些能量導致局部區(qū)域氣體瞬時加熱，以及電子、質(zhì)子和重粒子的加速。
有媒體做過一個形象的比喻：耀斑就像太陽打了個“噴嚏”，而這小小的“噴嚏”其能量卻不小。
研究人員稱，在耀斑區(qū)域色球部分物質(zhì)可以被加熱到數(shù)百萬開爾文到一兩千萬開爾文，日冕可被加熱到一兩千萬開爾文甚至更高。超級耀斑釋放的能量相當于100億顆百萬噸級氫彈爆炸的總能量（廣島、長崎原子彈約2萬噸級），或相當于十萬至百萬次強火山爆發(fā)釋放的能量總和。歷史上著名的卡林頓耀斑釋放的輻射能和動能之和約為7x1032erg，占太陽輻射總能量的萬分之一左右。
太陽耀斑按照爆發(fā)規(guī)模可從弱到強分為A、B、C、M和X五個級別。
據(jù)了解，2024年1月至10月之間的第25個太陽周期活動高峰為“太陽活動極大期”，也就是說，太陽將在2024年達到當前活動周期的峰值。
5月3日以來已連續(xù)產(chǎn)生至少8次X級耀斑
梳理@國家空間天氣監(jiān)測預警中心近段時間發(fā)布的耀斑預警及國家衛(wèi)星氣象中心空間天氣技術研發(fā)室高級工程師@空間天氣-Ocean消息，自5月3日以來已經(jīng)發(fā)生至少8次X級大耀斑，已經(jīng)打破了自2004年以來的太陽活動紀錄。
太陽耀斑有何影響？
太陽耀斑對人有何影響？最明顯的便是信號變?nèi)?、導航不靈。國家空間天氣監(jiān)測預警中心工程師韓大洋介紹，耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽的劇烈活動，會經(jīng)常制造空間天氣事件來襲擾地球，并可能引發(fā)“空間天氣災害”。
這些災害主要是太陽以輻射和高能物質(zhì)的形式發(fā)出，影響近地空間以及地面的人造設施，這一類災害正隨著人類太空科技的進步而逐漸凸顯出來，尤其是對衛(wèi)星、航天器安全以及航空、通信、導航等領域產(chǎn)生影響和危害。
太陽耀斑作為最典型的太陽爆發(fā)活動，一次日冕物質(zhì)拋射過程，能將數(shù)以億噸計的太陽物質(zhì)以數(shù)百千米每秒的高速拋離太陽表面。它們攜帶著太陽強大的磁場能，一旦命中地球，就會引發(fā)地磁場方向與大小的變化，即地磁暴。有專家分析，地磁暴會讓遠距離輸電系統(tǒng)電壓和電流波動，導致停電或電力供應不穩(wěn)定，在軌衛(wèi)星姿態(tài)改變，影響GPS信號，導致導航失靈。
值得注意的是，地磁暴的確會對電子通信產(chǎn)品產(chǎn)生一定影響，但對普通人的身體健康幾乎沒有影響。清華大學天文系副教授蔡崢表示，目前，磁暴對人體直接健康影響的研究仍在進行中，但有理論認為強烈的地磁活動可能會影響動物的遷徙和導航能力。更多的影響可能是對在國際空間站等環(huán)境中工作的宇航員，磁暴期間的輻射增加可能對宇航員造成安全問題，通常需要采取額外的防護措施。
專家提醒，面對地磁暴的影響，運營商可以根據(jù)預報采取措施，保護基礎設施免受太陽風暴的嚴重影響，例如，可以戰(zhàn)略性地關閉電網(wǎng)、重新調(diào)整飛機航線或衛(wèi)星軌道等。
什么是地磁暴？
衛(wèi)星、空間站、飛機、信鴿會受影響，還有極光！
據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預警中心5月9日消息，受到多個日冕物質(zhì)拋射過程的影響，5月10日、11日可能出現(xiàn)地磁活動，其中5月11日可能發(fā)生中等以上地磁暴，預計地磁活動將持續(xù)到11日甚至12日。
地磁暴發(fā)生期間，運行在400千米左右軌道高度的人造衛(wèi)星和空間站可能因大氣拖曳造成軌道高度下降，衛(wèi)星導航設備的定位誤差增大；對于飛行在大氣層中平流層底部高度區(qū)域的飛機，會面臨通訊環(huán)境變差和跨極區(qū)輻射的雙重風險，磁暴造成的地磁強度和傾角變化，則會給信鴿一類依靠地磁導航的動物帶來麻煩；對于極光愛好者來說，伴隨地磁暴而來的還有極光。
與今年3月25日給地球帶來特大地磁暴的情況類似，5月8日冕物質(zhì)拋射（CME）過程發(fā)生的位置相對地球比較正，從地球看去，噴發(fā)物形成一個圓面，也就是以往我們提到的“全暈”。此類爆發(fā)活動噴出的太陽物質(zhì)相對地球速度快、覆蓋度高，可能引起比較強的地磁活動。
通過羲和號對太陽色球?qū)拥那逦上瘢芸吹奖l(fā)活動的13664號活動區(qū)位于太陽中部偏下的位置。
另一方面，透過極紫外波段的太陽監(jiān)測圖，可以看到太陽冕洞正隨著太陽的自轉(zhuǎn)逐漸面向地球，它的到來一并攜帶著高速太陽風，從而影響地球磁場。但是相比日冕物質(zhì)拋射的巨大能量，冕洞太陽風的能量則要弱許多，所以關于后續(xù)的地磁活動情況，主要還是看未來有沒有持續(xù)的日冕物質(zhì)拋射發(fā)生。
昨夜今晨已發(fā)生特大地磁暴，黑龍江、新疆多地現(xiàn)絢麗極光
據(jù)@國家空間天氣監(jiān)測預警中心5月11日消息，“來自太陽的浪漫”——受到日冕物質(zhì)拋射事件的影響，10日晚至11日凌晨，地球磁場爆發(fā)了特大地磁暴（kp=9）。在地球磁場和大氣的共同作用下，一場極光盛宴如期而至，黑龍江漠河和新疆部分地區(qū)出現(xiàn)了絢麗極光。
（資料來源：@國家預警發(fā)布、@國家空間天氣監(jiān)測預警中心、@空間天氣-Ocean、冷暖視頻、《中國科學報》、央視新聞、極目新聞、封面新聞、潮新聞、中新網(wǎng)、澎湃新聞等）
話題主持丨記者 吳瑕