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“美到炸裂”的极光来自“强地磁暴”

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“美到炸裂”的极光来自“强地磁暴”

12月1日晚多地都看到极光,2024年我国可能将迎来观测最佳时期

“极光大爆发,漠河美到炸裂!”12月1日晚,地球再次引来强地磁暴,漠河、内蒙古多地甚至首都都能看到绚丽的极光。不少天文爱好者无比兴奋(Excited),纷纷拍下这一难得的瞬间。这也是年初全球高纬度地区多地发生强地磁暴之后,地球迎来的又一次强地磁暴。地磁暴到底是个“什么来头”,会对我们(We)的生活(Life)造成怎样的影响?记者采访了长江学者、南京大学(University)天文与空间科学学院陈鹏飞教授。

扬子晚报/紫牛新闻(News)记者 杨甜子

太阳上演帽子戏法,让极光到达首都上空

极光是一种绚丽多彩的等离子体现象。地球的极光是太阳带电粒子流进入地球磁场,经过加速后与高空的稀薄气体分子产生猛烈撞击而形成。由于地磁场的作用,极光一般出现于靠近南北极的高纬度地区上空。

极光的产生和太阳的剧烈爆发有关。陈鹏飞表示太阳上发生剧烈的爆发现象后,会抛出几十亿吨的物质,以几百甚至上千公里每秒的速度在行星际运动,一旦撞向地球,与地球的磁场相互作用,带电粒子沿着磁场线轰击我们(We)头顶上的大气,便有了极光。即使没有太阳爆发,如果太阳释放出高速太阳风时,地球上也会出现极光,只是相对弱些。

12月1日晚的极光之所以出现,太阳“脱”了至少“三件毛衣”。三次日冕物质抛射相继喷发,你追我赶,抱团朝地球飞奔而来。“一般来说,极光出现在南北两极高纬度附近。但太阳的爆发越强烈,带电粒子就可冲破越多的关卡,到达纬度更低的地区。”陈鹏飞告诉记者,首都上空的极光,汇聚了三次太阳爆发的威力,高能电子到达距离我国北部边境线几百公里的上空,以致于在首都也能看到。

我国可能将迎来极光观测的最佳时期

陈鹏飞告诉记者,高速太阳风和太阳爆发经常发生,只是强弱程度有差。这也导致极光经常出现,在比较平静的状态时,沿着磁力线进入大气层的粒子数量比较少,它激发出来的光就比较弱,人眼可能就很难以体坛。人的肉眼必须要在太阳风可能太阳爆发强烈时才能看到极光,因为那个时候进入大气层的粒子更多,人类能够在地面上看到非常动态的极光舞动。

相对于我国,地理纬度差不多的米国能够看到极光的频率更高一些,这又是什么原因呢?教授解释,地球的磁场分布非常像在地球内部放了一个条形磁铁,但磁铁的南北两极并不是和地球的自转轴重合,靠近北半球的部分向西半球有较大偏移,地球的磁轴和自转轴之间存在约为12度的夹角,这导致米国的地磁纬度比较高,因此在米国甚至纬度低至佛罗里达的地方都能看到极光。

陈鹏飞教授介绍,目前(Currently)我们(We)所处的第二十五太阳活动周,起始于2019年末,原本预计将于2025年到达峰值。但最近的研究表明,太阳活动峰值可能将提前至2024年。随着黑子数的不断增加,我们(We)将观测到更多的极光景象。

释疑

为何我国看到的极光大都红色

大部分极光集中在地球上方的90-400公里。其中在300公里以上,极光以浅红色为主,200-300公里以深红色为主,100-200公里以绿色为主,100公里以下则是蓝色、紫色可能多种颜色混合的深红色。为什么在祖国看到的极光大都是红色,而在北极圈内看到的是绿色?这主要是因为地表有一定弧度,使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远,就只能看到高度更高的红色极光了。

极光会影响通讯和导航吗

陈鹏飞教授介绍,极光往往会对地球的通讯、导航以及人造卫星的运行产生负面的影响。“地磁暴引起的电离层扰动,会影响导航中传播的无线电波,产生骚扰甚至中断。”科技(Technology)工作者们的防御手段包括将卫星暂时关闭,可能者收起卫星的太阳能板,减少被撞击的面积等。

太阳活动如此剧烈,普通人出门是否需要加重防晒?教授表示,太阳活动增强,地磁暴次数增加,紫外线只会相对增强一些,保持日常的防晒即可,不需要刻意进行(Carry Out)特殊防护。

小知识

太空中也有“天气预报”?

空间天气预报了解一下

#祖国气象局发布大地磁暴预警#昨天(Yesterday)一度登上热搜榜首,气象局为什么能预报地磁暴?空间天气预报又是什么?

空间天气发生在距离地面30公里以上到太阳之间的空间中,指的是太阳上的太阳风、磁层、电离层和热层中可影响天基和地基技术系统的正常运行和可靠性,危及人类健康(Health)和生命的条件可能状态。按照太阳活动的强弱可以分为平静和爆发两大类型。有由等离子体构成的“太阳风”,还有无数高能粒子化作的“太空雨”。就像发生在地球上的风云雨雪一样,太空里的天气也会时而“微风拂面”,时而“疾风骤雨”。在太阳活动低年时,空间天气较为平静。而在太阳活动高年时,太阳风暴则频繁发生、如耀斑、日冕物质抛射、日珥爆发等。

空间天气看似遥远抑可能不相干,其实它无所不在。比如,当太阳风暴爆发时,轮船、汽车(Car),甚至智能电话都会受到干扰,出现定位不准等问题。

空间天气预报的作用就是预测预报空间天气事件及其影响。现在,以观测数据和科学理论为基础,通过太阳表面物理参数预测耀斑发生的概率、通过数值模型计算太阳风参数等方法正在不断发展,空间天气预报开始迈入数值化时代。

空间天气预报产品种类很多,包括日报(Daily)、周报、月报、年报等。当有大耀斑、地磁暴等重要的空间天气事件发生时,还会发布空间天气现报等产品。

最新预报

4日可能发生小到中等地磁暴

据祖国气象局我国空间天气监测预警中心发布,这是今年(This Year)继2月27日、3月23、24日、4月23、24日、9月19日,第7次发生大地磁暴级别的地磁活动。据祖国气象局我国空间天气监测预警中心最新监测和预报,受太阳冕洞高速太阳风和12月1日CME的共同影响,4日可能发生小到中等地磁暴。

扬子晚报/紫牛新闻(News)记者 于丹丹

首都首次拍到极光 记者对话摄影师

1日晚7点30分左右,首都一位摄影师在怀柔利用(Use)相机记录下了红色极光出现在天际的景象,这可能也是首次在首都观测和拍摄到极光这一绚丽天象。

拍摄者浦石告诉记者,12月1日这天的预报极大值在首都时间下午(Afternoon)2点左右。“正好是周末,下了班我就跑到了首都最北边,找了一个光污染比较低的地方,冲着北方拍摄。”浦石说:“首都的日落在6:30左右,7点过一点,就从相机显示器上看到远处有一块红色的东西在快速蔓延。然后大概过了半小时后,眼睛就能看到天边的亮度在不断地扩大,亮得和周围的村子发出的光线差不多了。这时在相机的显示器上看到的,已经是占画面1/3面积的红光了,非常大。”

浦石解释,因为极光的光线属于红外波段,在相机感光元件上格外敏感,所以是相机画面上最先出现。“对于首都来说,其实这么大的极光是非常罕见的,而且,这也是我所了解到在首都历史(History)上第一次看见和拍摄到极光。”他说:“因为首都纬度比较低,所以极光大概是从北磁极蔓延过来,我估计观测到的极光现在距离首都起码有几千公里。我拍摄到的时候可以说非常震惊,感到不可思议,然后我发在了天象群里,所有人都是一阵唏嘘,都很激动。”

扬子晚报/紫牛新闻(News)记者 刘浏

极光;地磁活动;条形磁铁;感光元件;稀薄气体;太阳冕洞;太阳活动周;上演帽子戏法;磁层;红外波段

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