1.地磁暴再来,这一次是太阳的“二重奏”
简单概括,地磁暴是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。
我们知道,日冕是太阳大气的最外层,当出现强烈太阳活动(包括但不限于耀斑爆发)的时候,就会发生日冕物质抛射。
一次抛射就能将数以亿吨计的太阳物质,以数百数千米每秒的高速抛离太阳表面。这些太阳物质不光有巨大质量与速度汇聚成的动能,还携带着太阳强大的磁场能,一旦“击中”地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,这就叫地磁暴。
通常而言,越正对地球、速度越快的日冕物质抛射,会产生越强烈的地磁暴。
这次地磁暴的产生,主要由于前几天太阳爆发大耀斑,耀斑峰值强度为X1.1级。虽然太阳耀斑爆发不罕见,但是出现X级的耀斑却并不多。而且,这场爆发还有另一个特别之处:由两个活动区共同完成的“双重奏”。
再加之此次日冕物质抛射过程发生的位置几乎正对地球。从地球看去,喷发物形成一个圆面,也就是“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,可能会引起比较强的地磁活动。
2.地磁暴会对我们的生活产生哪些影响
极光
人们对地磁暴最直观的感受,就是它所带来的极光。
极光常见于地球南北极等高纬度地区,据国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋解释,“极光的发生范围与地磁暴强度存在对应关系。对于北半球而言,地磁暴越强,极光发生的范围就会越往南扩,如果足够强的话,就可能在我国夜空出现极光。”
就在3月25日凌晨,我国内蒙古根河市已经可以看见此次地磁暴活动引起的极光。
去年11月30日,中国气象局国家空间天气监测预警中心发布大地磁暴预警,预报称2023年11月30日、12月1日、12月2日可能出现地磁暴活动。受地磁暴影响,12月1日,北京、黑龙江、内蒙古呼伦贝尔等多地出现了极光现象。
导航、卫星会受影响
除了美丽的极光,地磁暴也隐藏着“危险”。它可能会影响无线电波的传播,从而干扰地面通信和卫星信号,这可能影响导航卫星系统的精确度,以及手机和卫星电视的信号质量。
此外,地磁暴带来的高能粒子流和地磁扰动对空间站、卫星的电气元件工作、飞行姿态等产生影响。甚至对于部分低轨道航天器而言,地磁扰动会引起大气密度变化、大气阻力增加形成了“飞行速度减慢——高度降低——阻力更大——进一步减速——高度更快降低”的恶性循环,给航天器安全造成极大威胁。
2022年2月,受地磁暴影响,多颗美国星链卫星未能按照计划进入预定轨道。当时发生了两次地磁暴,刚发射升空的星链卫星还没来得及“舒展筋骨”,就被各种微粒“撞晕”了。
磁场扰动会产生电流,这种电流被称为感生电流。感生电流在长距离的输电网络里会形成相对较大的电流,可能会对变压器产生影响。
比如在1989年的一次大地磁暴中,加拿大魁北克省的一处变压器就受到感生电流的影响被烧毁了。
不过,我国属于中低纬度国家,受到地磁暴的影响没有北美地区那么大。而且近几十年来,我国电力部门对地磁暴也做了很多防护措施,目前从观测到的结果来看,地磁暴对我们的输电安全影响不大。
这些动物可能会“迷路”
强烈的地磁活动也可能会影响动物的迁徙和导航能力。“对于借助太阳和地磁导航的信鸽而言,地磁暴带来的影响是巨大的。”韩大洋介绍,去年12月初爆发的地磁暴给信鸽归巢制造了不小的麻烦,甚至有的赛鸽俱乐部当天的归巢率只有百分之十几。
3.地磁暴会影响人体健康吗
这两天有不少网友开玩笑说,自己头疼、身体不舒服,都是受地磁暴的影响。
真是如此吗?浙江莫干山地磁大科学装置研究院的兼职专家、来自中国科学院地质与地球物理研究所的研究员戎昭金的解答,恐怕要让大家“失望”了。
事实上,地磁暴对人体健康不会产生显著影响。“地球磁场是一个保护层,有了地球磁场,太阳活动就不会直接作用于地球表面,很多能量和物质都被磁场挡住了。”戎昭金打了个比方,地球磁场就像是免疫系统,地磁暴是一种对太阳物质的“免疫反应”。
比如,针对植入心血管疾病患者的心脏起搏器,树兰(杭州)医院心血管内科严来兴副主任医师表示,目前没有研究表明地磁暴会影响起搏器的正常使用。“现代起搏器都有一定的抗干扰性,比如起搏器的钛合金外壳、双极导线、馈通滤波器都有先进的电磁屏蔽技术,可以帮助其降低电磁敏感性。”
“另外,拿核磁共振来说,磁共振‘自带’屏蔽设备,可以防止电磁干扰。”浙大二院临床医学工程部主任褚永华说。记者从杭州多家医院放射科了解到,目前各项医疗检查均照常进行,此前也没有遇到过地磁暴影响医疗设备导致其发生故障或者数据误差的问题。
4.“预知”地磁暴,来看“羲和号”
由于地磁暴带来的种种影响,预测地磁暴、观测太阳活动就显得尤为重要。
2021年,我国发射了首颗太阳探测试验卫星——“羲和号”,可用于观测太阳大气活动、对地磁暴进行预警,以便及时做好预防措施。
“羲和号”上搭载了太阳Hɑ成像光谱仪,可以探测到Hɑ(氢阿尔法)谱线,对太阳进行扫描拍照。Hɑ谱线是太阳活动在低层大气里响应最强的一种谱线,它可以直观地反映出太阳爆发的源区特征,有助于科学家正确掌握太阳爆发的物理机制。
5.如何防范地磁暴风险
由于地磁暴对地球空间环境、通讯、自然生态都存在一定的影响,因此在地磁暴期间,我们需要知道并侧重注意以下几个方面:
首先要尽量减少户外活动,特别是避免在恶劣天气下出行。
其次,要关闭不必要的电子设备,尤其是高功率电器,以避免设备损坏或引发火灾。地磁暴可能对电力系统和通信设备造成干扰或损坏,因此减少使用这些设备可以减少潜在的风险。
第三,对于重要设备和基础设施,如电力系统、通信系统等,需要进行特殊的防护措施。
另外,地磁暴还可能对导航系统产生干扰,导致定位不准确或信号中断。因此,在驾驶或进行其他需要导航的活动时,应尽量减少对GPS等导航系统的依赖,并备好地图作为备选方案。
据央视新闻、中国青年报等