二十年来最猛烈的地磁扰动源自何处:直径比地球大出十六倍的太阳活动区域异常活跃,可能要到十三号才会平息
红星新闻《红星新闻》官方账号2024.05.1220:06
根据新华社报道,美国国家海洋和大气管理局于5月10日发出极强地磁风暴警报,等级为G5级。此次地磁风暴由太阳日冕物质抛射引发,预计将自10日起持续至12日。这是该机构自2003年10月后首次发布最高级别的G5级地磁暴预警。
自5月8日开始,NOAA已经发现至少7次日冕物质抛出事件,这些抛出事件与太阳爆发的剧烈太阳耀斑有着密切联系。每一次日冕物质抛出,都带有数十亿吨来自太阳外层大气或日冕的等离子体和磁场物质。NOAA表示,这些太阳耀斑似乎和太阳黑子群“AR3664”关系很大,该黑子群宽度大约是地球直径的16倍。
20年来最强地磁暴
由太阳黑子群引发,宽度是地球的16倍
根据消息,太阳表面的剧烈能量迸发称为太阳耀斑,其强度从弱到强依次分为五个等级,分别是A、B、C、M、X。在这五个等级中,A代表能量程度最低,而X则意味着能量程度最高。
世界标准时间5月10日至5月11日早上10:56期间,太阳一共喷发出十五次耀斑活动,其中十四次源自太阳活动区AR3664,包含一次X级、九次M级以及四次C级。该活动区域是近期二十年里引发最大地磁风暴的关键因素。太阳现在朝向地球的方向上,已经出现了五个带有标识的活跃点,在接下来的一天时间里,出现C级耀斑的可能性非常接近全部,M级耀斑出现的可能性将近全部,至于X级耀斑出现的可能性,已经从5月11日时的六成,增加到了今天的七成五。
预计下次日冕物质抛射(CME)会在5月12日抵达地球,这次事件与AR3664的X3.98级耀斑相关,该耀斑于5月10日格林尼治标准时间(GMT)6:54分(北京时间14:54分)达到顶点,剧烈的能量释放造成亚洲、东欧及东非地区的高频(HF)无线电通讯出现短暂或完全中断现象。
据消息透露,AR3664是一处规模宏大的太阳黑子区域,横跨距离达到20万公里,相当于地球周长的15至16倍,其体积几乎可以和1859年那个声名显赫的太阳黑子区相提并论,那个时期爆发了有记载以来最猛烈的太阳耀斑,即卡灵顿事件。据NOAA空间天气预报中心(SWPC)官员最新表态,太阳目前有一个非常巨大的太阳黑子群,其宽度约为地球直径的十七倍。
5月11日早上,依据世界标准时间,太阳活动区域AR3664产生了一次规模宏大的X5.8级耀斑,致使地球上部分区域在一段时间内或彻底无法接收高频无线电波。当天中午12点55分,AR3664再度喷发出X1.5级耀斑,次日又发生了一次M8.8级耀斑活动。NOAA SWPC最新研讨指出,太阳AR3664或可维持活跃状态直至下周一,即5月13日,届时太阳活动程度预计将维持在较高水准,甚至可能攀升,伴随M级及X级耀斑发生的概率随之提升。
地磁暴、极光齐现
NASA解密太阳黑子如何“发威”
太阳黑子活动发生时,地球有时会遭遇地磁扰动和极区发光现象,这是怎么回事呢?美国国家航空航天局(NASA)于5月11日,就这一类天文学问题展开了一场探讨。
太阳表面存在一些较暗的区域,这些区域是因为强磁活动干扰了对流现象,导致温度相对较低。这些暗区实际上是强磁场的集中表现,温度偏低的原因在于强磁场阻碍了太阳内部能量通过对流途径向外扩散。根据美国宇航局的相关说明,太阳黑子的活动往往会产生两种效应,分别是太阳耀斑和日冕物质抛射。这两种现象常常同时出现,但并非每次都必定相伴发生。
太阳表面会出现剧烈的光芒波动,这是太阳内部复杂磁场发生剧烈变化所引发的。同时,太阳会喷射出含有强大磁场能量的粒子团块,这些团块会脱离太阳,飞越太阳系广阔的空间,并可能抵达地球。耀斑发出的光线大约经过八分钟就能抵达地球,而那些粒子团则需要数天时间才能到达。一旦该天体撞击地面,便有可能导致地磁场的强度和指向发生波动,这就是所谓的地磁活动,同时还能使极光现象得以显现。
太阳风与地球磁层发生作用时,会将带电粒子释放到地球轨道附近,这些粒子顺着磁力线进入大气,构成了以极地为中心的发光带,这个现象就是极光。带电粒子撞击大气中的分子时,会使分子受热而发亮,这就是我们所看到的极光现象。极光的色彩由遭遇的气体种类和所处海拔决定,比如,氧气可以形成红或蓝光,氮气则可能带来绿、蓝或粉红的景象。NASA对此进行了解释。
我国发布地磁暴红色预警
短波通信和导航定位会受不同程度影响
地磁风暴会波及近地轨道以及地面部分设施,或许会扰乱通讯、电力供应、定位系统、无线传输和卫星作业。
地磁暴造成的影响,5月11日凌晨,美国太空探索技术公司(SpaceX)的领导者马斯克通过社交媒体发布信息,说明“星链”(StarLink)卫星网络承受着显著挑战。他补充,当前正经历一场规模空前的地磁活动,这是许久未遇的强烈现象。该公司的卫星在此期间承受着巨大压力,不过它们依然能够正常运作。
再有,在5月11日北京时间上午9时整,国家空间天气监测预警中心发出地磁暴最高级别预警,
2024年5月10日23时,全球遭遇地磁异常现象,其强度达到极端程度(Kp=9);在接下来的一天里,这种地磁扰动预计不会停止,并且有可能再次出现较强的地磁活动。
地磁活动剧烈,国内多数区域电离层将产生波动,无线电传输和定位系统会承受不同影响;高层空气密度明显增大,会使近地航天器运行轨迹更快减弱。相关后续情况请相关单位留意,国家空间气象监测中心会持续关注事态进展,并适时通报预测通告。
红星新闻记者 邓纾怡 综合环球时报、证券时报等
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