3月25日凌晨2点40分,在内蒙古根河市湛蓝的夜空中,浮现出粉红色的极光美景。此次极光仅露面约4分钟,稍纵即逝的美让它更显神秘。
据悉,内蒙古根河市此次出现极光是因为地磁暴活动。此前,中国气象局发布大地磁暴预警:3月24日、25日和26日三天可能出现地磁活动,其中3月25日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,预计地磁活动将持续到26日。
地磁暴是如何发生的?江苏省天文学会首席科技传播专家、37000cm威尼斯天文与空间科学学院陈鹏飞教授解释,地磁暴是指地球磁场短时间内发生的剧烈改变,产生原因可以归结为太阳活动的影响。
“太阳是一个巨大的等离子体,日冕时不时会出现爆发现象,释放出巨大的能量。当太阳活动剧烈时,一次日冕物质抛射过程,能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面,它们携带着强大的磁能。一旦命中地球,就会引发地球磁场方向与大小的变化。”陈鹏飞介绍。
随着磁暴活动的逐渐加强,地球高层大气被不断压缩,这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力,对航天器的安全造成极大的威胁。比如,空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降,卫星导航设备的定位误差增大,航空飞行将面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险。对于公众,尤其是信鸽玩家和极光爱好者,也需要在地磁暴发生期间时刻注意空间天气信息。
此次日冕物质抛射(CME)过程发生的位置几乎正对地球,因此从地球看去,喷发物形成一个圆面,也就是以往我们提到的“全晕”。此类爆发活动喷出的太阳物质相对地球速度快、覆盖度高,可能引起比较强的地磁活动。
太阳爆发是灾害性空间天气的源头,特别是耀斑会产生海量高能粒子、强电磁辐射,可以严重影响地磁活动和电离层,对气候和天气也存在潜在影响,极光也是因为太阳活动和地球磁场相互作用产生的。
不过,太阳爆发活动只是使地球磁场发生方向和大小的变化,并不会对公众的身体健康等方面造成直接影响。
去年12月1日晚间,在地磁暴的影响下,我国黑龙江、新疆、内蒙古、北京、河北等多地惊现美丽极光,不少摄影爱好者都幸运地观测到了这一罕见现象。
极光为什么与地磁暴相伴相随?陈鹏飞解释,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,与地球电离层中的稀薄气体分子产生猛烈冲击而形成的。
极光一般发生在高纬度地区,为何我国中低纬度地区也能看到极光?一般情况下,太阳的高能带电粒子抵达地球附近时,地球磁场会把它们导向地球两极。但如果抵达地球的太阳高能带电粒子特别强,和地球磁场发生相互作用,产生特别强的地磁暴,有些高能带电粒子会在中纬度或者低纬度地区进入大气层,就有可能在中低纬度地区产生极光。