“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年我國或將迎來觀測最佳時期
“極光大爆發,漠河美到炸裂!”12月1日晚,地球再次引來強地磁暴,漠河、內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多地發生強地磁暴之后,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象。地球的極光是太陽帶電粒子流進入地球磁場,經過加速后與高空的稀薄氣體分子產生猛烈撞擊而形成。由于地磁場的作用,極光一般出現于靠近南北極的高緯度地區上空。
極光的產生和太陽的劇烈爆發有關。陳鵬飛表示太陽上發生劇烈的爆發現象后,會拋出幾十億噸的物質,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,如果太陽釋放出高速太陽風時,地球上也會出現極光,只是相對弱些。
12月1日晚的極光之所以出現,太陽“脫”了至少“三件毛衣”。三次日冕物質拋射相繼噴發,你追我趕,抱團朝地球飛奔而來?!耙话銇碚f,極光出現在南北兩極高緯度附近。但太陽的爆發越強烈,帶電粒子就可沖破越多的關卡,到達緯度更低的地區?!标慁i飛告訴記者,北京上空的極光,匯聚了三次太陽爆發的威力,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。
我國或將迎來極光觀測的最佳時期
陳鵬飛告訴記者,高速太陽風和太陽爆發經常發生,只是強弱程度有差。這也導致極光經常出現,在比較平靜的狀態時,沿著磁力線進入大氣層的粒子數量比較少,它激發出來的光就比較弱,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,太陽活動峰值或將提前至2024年。隨著黑子數的不斷增加,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、導航以及人造衛星的運行產生負面的影響?!暗卮疟┮鸬碾婋x層擾動,會影響導航中傳播的無線電波,產生騷擾甚至中斷?!笨萍脊ぷ髡邆兊姆烙侄伟▽⑿l星暫時關閉,或者收起衛星的太陽能板,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的正常運行和可靠性,危及人類健康和生命的條件或狀態。按照太陽活動的強弱可以分為平靜和爆發兩大類型。有由等離子體構成的“太陽風”,還有無數高能粒子化作的“太空雨”。就像發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,太陽風暴則頻繁發生、如耀斑、日冕物質拋射、日珥爆發等。
空間天氣看似遙遠抑或不相干,其實它無所不在。比如,當太陽風暴爆發時,輪船、汽車,甚至智能手機都會受到干擾,出現定位不準等問題。
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?,F在,以觀測數據和科學理論為基礎,通過太陽表面物理參數預測耀斑發生的概率、通過數值模型計算太陽風參數等方法正在不斷發展,空間天氣預報開始邁入數值化時代。
空間天氣預報產品種類很多,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生時,還會發布空間天氣現報等產品。
最新預報
4日或發生小到中等地磁暴
據中國氣象局國家空間天氣監測預警中心發布,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次發生大地磁暴級別的地磁活動。據中國氣象局國家空間天氣監測預警中心最新監測和預報,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?!罢檬侵苣?,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?!逼质f:“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出的光線差不多了。這時在相機的顯示器上看到的,已經是占畫面1/3面積的紅光了,非常大?!?/p>
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?!皩τ诒本﹣碚f,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?!彼f:“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