能帶來(lái)極光也會(huì)干擾衛(wèi)星 到底什么是地磁暴？一文讀懂

來(lái)源：央視新聞客戶(hù)端

據(jù)中國(guó)氣象局消息，3月24日、25日和26日三天可能出現(xiàn)地磁活動(dòng)，其中3月25日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將持續(xù)到26日。地磁暴的到來(lái)通常都會(huì)伴隨著美麗的極光，導(dǎo)航、衛(wèi)星受到干擾等影響。何為地磁暴？地磁暴帶來(lái)這些影響的具體原因是什么？我們又是如何“預(yù)知”地磁暴的？一起來(lái)看！

地磁暴再來(lái)

這一次是太陽(yáng)的“二重奏”

簡(jiǎn)單概括，地磁暴是地球磁場(chǎng)全球性的劇烈擾動(dòng)現(xiàn)象。

我們知道，日冕是太陽(yáng)大氣的最外層，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)烈太陽(yáng)活動(dòng)（包括但不限于耀斑爆發(fā)）的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生日冕物質(zhì)拋射。一次拋射就能將數(shù)以?xún)|噸計(jì)的太陽(yáng)物質(zhì)，以數(shù)百數(shù)千米每秒的高速拋離太陽(yáng)表面。這些太陽(yáng)物質(zhì)不光有巨大質(zhì)量與速度匯聚成的動(dòng)能，它們還攜帶著太陽(yáng)強(qiáng)大的磁場(chǎng)能，一旦“擊中”地球，就會(huì)引發(fā)地磁場(chǎng)方向與大小的變化，這就叫地磁暴。

通常而言，越正對(duì)地球、速度越快的日冕物質(zhì)拋射，會(huì)產(chǎn)生越強(qiáng)烈的地磁暴。

這次地磁暴的產(chǎn)生，主要由于前幾天太陽(yáng)爆發(fā)大耀斑，耀斑峰值強(qiáng)度為X1.1級(jí)。雖然太陽(yáng)耀斑爆發(fā)不罕見(jiàn)，但是出現(xiàn)X級(jí)的耀斑卻并不多。而且，這場(chǎng)爆發(fā)還有另一個(gè)特別之處：由兩個(gè)活動(dòng)區(qū)共同完成的“雙重奏”↓↓↓

△兩個(gè)“蠢蠢欲動(dòng)”的太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)

再加之此次日冕物質(zhì)拋射過(guò)程發(fā)生的位置幾乎正對(duì)地球。從地球看去，噴發(fā)物形成一個(gè)圓面，也就是“全暈”。此類(lèi)爆發(fā)活動(dòng)噴出的太陽(yáng)物質(zhì)相對(duì)地球速度快、覆蓋度高，可能會(huì)引起比較強(qiáng)的地磁活動(dòng)。

△日冕儀拍攝到日冕物質(zhì)拋射過(guò)程

地磁暴會(huì)對(duì)我們的生活產(chǎn)生哪些影響？

你好！極光

在地球上，地磁暴帶來(lái)的最直觀(guān)影響就是極光。當(dāng)?shù)卮疟┌l(fā)生時(shí)，地磁中的帶電粒子會(huì)沿著磁力線(xiàn)進(jìn)入地球的大氣層中，導(dǎo)致大氣層分子與原子之間碰撞激發(fā)產(chǎn)生熒光，也就是我們常說(shuō)的極光。

就在今天凌晨，我國(guó)內(nèi)蒙古根河市已經(jīng)可以看見(jiàn)極光啦！

高能粒子流沖擊大氣+擾動(dòng)磁場(chǎng) 導(dǎo)航、衛(wèi)星受影響

剛剛我們說(shuō)地磁暴代表著地球受到?jīng)_擊，從而引發(fā)磁場(chǎng)變化，因此，磁極附近的高緯度區(qū)域地面會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)的快速變化進(jìn)一步激發(fā)感應(yīng)電流，并對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)等產(chǎn)生一定影響。高緯度區(qū)域地磁導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航和低頻無(wú)線(xiàn)電波導(dǎo)航等也會(huì)受到明顯干擾。

此外，高能粒子流和地磁擾動(dòng)同樣對(duì)空間站、衛(wèi)星的電氣元件工作、飛行姿態(tài)等產(chǎn)生影響。甚至對(duì)于部分低軌道航天器而言，地磁擾動(dòng)會(huì)引起大氣密度變化、大氣阻力增加，使得軌道高度下降，影響衛(wèi)星壽命。

擾亂判斷 這些動(dòng)物可能會(huì)“迷路”

地磁暴這種強(qiáng)烈的地磁活動(dòng)可能會(huì)影響動(dòng)物的遷徙和導(dǎo)航能力，比如信鴿、海龜這類(lèi)靠地磁場(chǎng)來(lái)感應(yīng)方向的動(dòng)物。當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生紊亂時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致它們的行進(jìn)、遷移路線(xiàn)發(fā)生改變。

“預(yù)知”地磁暴

來(lái)看“羲和號(hào)”

由于地磁暴帶來(lái)的種種影響，預(yù)測(cè)地磁暴、觀(guān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)就顯得尤為重要。

2021年，我國(guó)發(fā)射了首顆太陽(yáng)探測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星——“羲和號(hào)”，可用于觀(guān)測(cè)太陽(yáng)大氣活動(dòng)、對(duì)地磁暴進(jìn)行預(yù)警，以便及時(shí)做好預(yù)防措施。

△“羲和號(hào)”

“羲和號(hào)”上搭載了太陽(yáng)Hɑ成像光譜儀，可以探測(cè)到Hɑ（氫阿爾法）譜線(xiàn)，對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行掃描拍照。Hɑ譜線(xiàn)是太陽(yáng)活動(dòng)在低層大氣里響應(yīng)最強(qiáng)的一種譜線(xiàn)，它可以直觀(guān)地反映出太陽(yáng)爆發(fā)的源區(qū)特征，有助于科學(xué)家正確掌握太陽(yáng)爆發(fā)的物理機(jī)制。

剛剛看到的這張圖片，就是來(lái)自“羲和號(hào)”的“報(bào)告”。

通過(guò)分析掃描到的太陽(yáng)圖像，科學(xué)家能了解到太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)的大氣溫度、速度等數(shù)據(jù)，從而搭建起太陽(yáng)爆發(fā)過(guò)程中的完整物理模型。

2022年，“羲和號(hào)”第一次成功掃描了太陽(yáng)Hɑ波段光譜。目前，“羲和號(hào)”每掃描一次太陽(yáng)全日面只需要46秒，效率很高。

太陽(yáng)有沒(méi)有發(fā)脾氣

“羲和號(hào)”盯著呢

稿件綜合自科普中國(guó)等

監(jiān)制丨唐怡

制片人丨鄭弘 王爍

主編丨郭華

編輯丨程程