能帶來極光也會干擾衛(wèi)星 到底什么是地磁暴?一文讀懂
據(jù)中國氣象局消息,3月24日、25日和26日三天可能出現(xiàn)地磁活動,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)計地磁活動將持續(xù)到26日。地磁暴的到來通常都會伴隨著美麗的極光,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?一起來看!
地磁暴再來
這一次是太陽的“二重奏”
簡單概括,地磁暴是地球磁場全球性的劇烈擾動現(xiàn)象。
我們知道,日冕是太陽大氣的最外層,當出現(xiàn)強烈太陽活動(包括但不限于耀斑爆發(fā))的時候,就會發(fā)生日冕物質(zhì)拋射。一次拋射就能將數(shù)以億噸計的太陽物質(zhì),以數(shù)百數(shù)千米每秒的高速拋離太陽表面。這些太陽物質(zhì)不光有巨大質(zhì)量與速度匯聚成的動能,它們還攜帶著太陽強大的磁場能,一旦“擊中”地球,就會引發(fā)地磁場方向與大小的變化,這就叫地磁暴。
通常而言,越正對地球、速度越快的日冕物質(zhì)拋射,會產(chǎn)生越強烈的地磁暴。
這次地磁暴的產(chǎn)生,主要由于前幾天太陽爆發(fā)大耀斑,耀斑峰值強度為X1.1級。雖然太陽耀斑爆發(fā)不罕見,但是出現(xiàn)X級的耀斑卻并不多。而且,這場爆發(fā)還有另一個特別之處:由兩個活動區(qū)共同完成的“雙重奏”↓↓↓
△兩個“蠢蠢欲動”的太陽活動區(qū)
再加之此次日冕物質(zhì)拋射過程發(fā)生的位置幾乎正對地球。從地球看去,噴發(fā)物形成一個圓面,也就是“全暈”。此類爆發(fā)活動噴出的太陽物質(zhì)相對地球速度快、覆蓋度高,可能會引起比較強的地磁活動。
△日冕儀拍攝到日冕物質(zhì)拋射過程
地磁暴會對我們的生活產(chǎn)生哪些影響?
你好!極光
在地球上,地磁暴帶來的最直觀影響就是極光。當?shù)卮疟┌l(fā)生時,地磁中的帶電粒子會沿著磁力線進入地球的大氣層中,導(dǎo)致大氣層分子與原子之間碰撞激發(fā)產(chǎn)生熒光,也就是我們常說的極光。
就在今天凌晨,我國內(nèi)蒙古根河市已經(jīng)可以看見極光啦!
高能粒子流沖擊大氣+擾動磁場 導(dǎo)航、衛(wèi)星受影響
剛剛我們說地磁暴代表著地球受到?jīng)_擊,從而引發(fā)磁場變化,因此,磁極附近的高緯度區(qū)域地面會因為磁場的快速變化進一步激發(fā)感應(yīng)電流,并對當?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)航和低頻無線電波導(dǎo)航等也會受到明顯干擾。
此外,高能粒子流和地磁擾動同樣對空間站、衛(wèi)星的電氣元件工作、飛行姿態(tài)等產(chǎn)生影響。甚至對于部分低軌道航天器而言,地磁擾動會引起大氣密度變化、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 這些動物可能會“迷路”
地磁暴這種強烈的地磁活動可能會影響動物的遷徙和導(dǎo)航能力,比如信鴿、海龜這類靠地磁場來感應(yīng)方向的動物。當磁場發(fā)生紊亂時,就會導(dǎo)致它們的行進、遷移路線發(fā)生改變。
“預(yù)知”地磁暴
來看“羲和號”
由于地磁暴帶來的種種影響,預(yù)測地磁暴、觀測太陽活動就顯得尤為重要。
2021年,我國發(fā)射了首顆太陽探測試驗衛(wèi)星——“羲和號”,可用于觀測太陽大氣活動、對地磁暴進行預(yù)警,以便及時做好預(yù)防措施。
△“羲和號”
“羲和號”上搭載了太陽Hɑ成像光譜儀,可以探測到Hɑ(氫阿爾法)譜線,對太陽進行掃描拍照。Hɑ譜線是太陽活動在低層大氣里響應(yīng)最強的一種譜線,它可以直觀地反映出太陽爆發(fā)的源區(qū)特征,有助于科學家正確掌握太陽爆發(fā)的物理機制。
剛剛看到的這張圖片,就是來自“羲和號”的“報告”。
通過分析掃描到的太陽圖像,科學家能了解到太陽爆發(fā)時的大氣溫度、速度等數(shù)據(jù),從而搭建起太陽爆發(fā)過程中的完整物理模型。
2022年,“羲和號”第一次成功掃描了太陽Hɑ波段光譜。目前,“羲和號”每掃描一次太陽全日面只需要46秒,效率很高。
太陽有沒有發(fā)脾氣
“羲和號”盯著呢
稿件綜合自科普中國等
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