科技日報記者?張佳欣
太陽的周期就像時鐘一樣，有活動增加和減少的時期。太陽每隔11年就會有一個活躍的活動期。2020年9月，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國國家航空航天局（NASA）科學家宣布，第25個太陽周期于2019年12月正式開始，從那時起，太陽活動開始慢慢加劇，預計2025年7月左右達到峰值。
太陽活動峰值提前
然而今年10月底，NOAA發(fā)布聲明稱，2024年1月至10月之間的第25個太陽周期活動高峰為“太陽活動極大期”，也就是說，太陽將在2024年達到當前活動周期的峰值，比之前估計的提前了一年。
圖片來源：NASA官網(wǎng)
隨著太陽活動日益增強，世界各地的極光追逐者都在翹首以盼一場超高溫等離子體噴發(fā)——日冕物質(zhì)拋射的到來。
據(jù)美國《華盛頓郵報》報道，截至11月30日的一周內(nèi)，太陽發(fā)生多次爆發(fā)事件，從太陽日冕向地球釋放了4次等離子體爆發(fā)。隨后兩天，這在美國北部和歐洲引發(fā)強烈的地磁風暴和極光。
中國黑龍江漠河、大慶等地網(wǎng)友均拍到極光，較之緯度更低的北京北部也有人拍到了極光。
事實是，這些風暴的作用不僅僅是為地球上演一場漂亮的“燈光秀”。NOAA上個月30日預測，太陽爆發(fā)將在地球大氣層中引發(fā)地磁風暴，進而可能導致電網(wǎng)和無線電頻率的波動。
今年的“燈光秀”并非最強
美國《新聞周刊》報道稱，地磁暴的等級由弱到最強分為5級，從G1到G5。日冕物質(zhì)拋射可以將數(shù)十億噸物質(zhì)以高達每秒上百公里的速度釋放到太空中，它們需要15小時到4天的時間就能到達地球。
對公眾來說，地磁暴最明顯的影響就是極光。美國地球新聞網(wǎng)報道稱，太陽大氣中的帶電粒子被太陽風帶向地球，當它們與地球大氣中的氣體碰撞時，會激發(fā)原子和分子，出現(xiàn)絢麗的顏色，也就是通常在極地地區(qū)附近可見的迷人“燈光秀”。 氧氣和氮氣是大氣的主要成分，在極光的顏色中起著關(guān)鍵作用。氧氣發(fā)出綠色和紅色光，而氮氣則發(fā)出藍色和紫色光。
據(jù)12月1日發(fā)表在《天體物理學雜志》上的一篇論文，史上經(jīng)過量化的最大地磁暴之一，曾導致從熱帶到極地的大部分地區(qū)出現(xiàn)極光。今年11月初，極光出人意料地現(xiàn)身緯度較低的地區(qū)，如意大利和美國得克薩斯。
然而，今年的“燈光秀”遠遠比不上1872年2月的太陽風暴。那次事件產(chǎn)生的極光環(huán)繞了整個地球，就連印度孟買、蘇丹喀土穆也觀測到了極光。他們的發(fā)現(xiàn)證實，這種極端風暴比之前想象的更為常見。
而隨著太陽活動極大期臨近，未來一兩年我們可能會有更多機會看到絢麗的極光，同時，科學家也在密切關(guān)注太陽活動對地球的其他影響。
地磁暴對我們有何影響
南京大學天文與空間科學學院副院長程鑫教授對科技日報記者表示， 太陽風暴會將帶電粒子送到地球附近，影響各類衛(wèi)星的安全。同時，太陽風暴會引發(fā)地磁暴，地球磁場的突變會產(chǎn)生遠距離輸電系統(tǒng)電壓和電流波動，導致停電或電力供應不穩(wěn)定。
地磁暴可能會影響電網(wǎng)、GPS信號，使在軌衛(wèi)星姿態(tài)改變，并對航空公司工作人員和宇航員構(gòu)成輻射風險。
程鑫告訴記者，我們常用的電磁波通訊依賴的就是電離層，地磁暴會影響電離層的性質(zhì)，因此影響通訊。
“地磁暴也會對一些生物活動產(chǎn)生影響。例如信鴿，其定位和飛行依賴地球磁場，因此也會受到地磁暴的影響”程鑫補充說，“準確預測太陽活動至關(guān)重要，但當前只能做到提前幾天預報。這給了我們一定的預警時間，運營商可以采取措施保護基礎(chǔ)設施免受太陽風暴的嚴重影響，例如，可以戰(zhàn)略性地關(guān)閉電網(wǎng)、重新調(diào)整飛機航線或衛(wèi)星軌道等。”
