综合《中国日报》《科技日报》报道 国家空间天气监测预警中心11日09时发布地磁暴红色预警:北京时间5月10日23时起发生地磁暴,最大级别达到超大地磁暴(Kp=9)水平,预计12日磁暴过程仍持续,后续仍可能发生大地磁暴。受地磁暴影响,我国大部分地区电离层将会出现扰动,短波通信和导航定位会受到不同程度的影响;高层大气密度显著增加,将导致低轨卫星轨道衰减加剧。以上后续效应请相关部门关注,国家空间天气监测预警中心将密切跟踪事件发展,及时发布预报预警信息。
据媒体报道,受特大地磁暴影响,5月11日凌晨至12日凌晨,北京、黑龙江、新疆阿勒泰地区、内蒙古锡林浩特市等多地出现罕见极光。
什么是地磁暴
国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室主任宗位国介绍,作为最典型的太阳爆发活动,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以每秒数百千米的高速抛离太阳表面。这些物质中不光有着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。一旦命中地球,就会引发地球磁场方向与大小的变化,即地磁暴。
随着磁暴活动的逐渐加强,地球高层大气被不断加热,进而膨胀并扩散至更高的空间中,这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力,产生类似拖拽的减速作用,降低航天器轨道高度,而高度的降低对应着更加稠密的大气环境,会进一步带来更大的飞行阻力,这样就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的威胁。
为何会带来极光现象
“地磁暴期间,高能粒子从太空落下,撞击空气并使其发光,从而形成极光。”宗位国介绍,空气中的分子和原子在与太阳物质的高速撞击过程中,会发生微观的能量交换。以氧原子为例,它们会从撞击中接收一份能量,但由于原子核外电子的特性,电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量,超过的部分都会再被释放出来,而释放的形式就是发光。
专家表示,极光的发生范围与地磁暴强度存在对应关系。对北半球而言,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。
普通人不需要特殊防护
地磁暴发生时,在太空中飞船、宇航员会遭到更多的空间高能粒子的轰击,对他们的生命健康以及航天器的安全都会产生危害。
宗位国表示,地磁暴对身体和航空出行不会有什么影响,普通人对地磁暴并不需要进行特殊防护,太阳剧烈活动与紫外辐射强弱无关。“防晒霜和太阳风暴、地磁暴完全风马牛不相及。只有上高原,大气稀薄,紫外辐射强的时候才需要。”专家介绍,不过地磁暴的确会产生某些影响,比如对导航,“地磁暴引起的电离层扰动,会影响无线电波,产生骚扰甚至中断。”