随着太阳活动的增加,极光可能在下周出现

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美国国家海洋和大气管理局表示,由于太阳风暴可能影响地球,美国部分地区可能很快再次出现色彩斑斓的极光,包括从纽约州到爱达荷州的北部和中西部北部各州 太空天气预报中心

该中心是美国国家气象局的一个部门,它发布了周五和周六的现代地磁风暴预警,称为 G2。与 G5 或极端地磁风暴不同, 发生在5月10日据该中心称,中度风暴警报并不罕见。

但科罗拉多州博尔德国家太阳天文台的太阳物理学家瑞安·弗伦奇博士表示,目前太阳喷发出的引起极光的太阳耀斑和日冕物质抛射,是由五月份引发太阳活动的相同太阳黑子造成的。

日冕物质抛射是从太阳外层大气中喷发出的大量电离气体云,称为等离子体和磁场。当这些爆发指向地球时,它们会引起地磁风暴,即地球磁场的严重扰动。

随着太阳接近 太阳活动极大期 ——预计今年将达到其 11 年周期的顶峰——它会变得更加活跃,研究人员已经观察到从炽热的球体中喷发的太阳耀斑越来越强烈。

太阳每 27 天绕地轴旋转一次,这是科学家通过追踪太阳黑子得知的。这些黑暗区域,有些可达地球大小甚至更大,是由恒星强大且不断变化的磁场驱动的。

5 月 11 日,纽约州罗切斯特上空可见北极光。 - Lokman Vural Elibol/Anadolu Agency/Getty Images

5 月 11 日,纽约州罗切斯特上空可见北极光。 – Lokman Vural Elibol/Anadolu Agency/Getty Images

太阳表面大型复杂的太阳黑子群在 5 月份引发了太阳活动的增加,这些黑子在围绕太阳旋转的过程中幸存了下来。欧洲航天局的太阳轨道飞行器任务目前正在研究太阳的背面,能够在太阳黑子远离地球望远镜视野时监测它们的进展。

专家表示,现在太阳黑子正在返回太阳朝向地球的一侧,这意味着未来一周出现耀眼极光的可能性可能会增加。

太阳风暴的诞生

弗伦奇说,虽然太阳黑子团通常可以围绕太阳旋转两到三圈,但它们通常会在旋转一圈后衰减,变得不那么活跃。

现在重新回归的太阳黑子群仍然能够产生 X级耀斑这是规模最大的太阳耀斑,但其发生频率似乎已经有所下降,他说。

五月的大约六天里,French 每天观测到两次 X 级耀斑。

“这可能是几十年来我们经历过的最高规模的 X 级耀斑群,”弗伦奇说。“目前的太阳活动周期似乎比 2014 年的峰值更为活跃,但不如 2003 年的峰值活跃。”

造成 5 月 10 日太阳风暴的太阳黑子在完成绕太阳旋转之前就非常大(左)。太阳物理学家 Ryan French 博士说,现在太阳黑子(右)已经重新出现,而且不那么复杂了。- Ryan French/太阳动力学观测站造成 5 月 10 日太阳风暴的太阳黑子在完成绕太阳旋转之前就非常大(左)。太阳物理学家 Ryan French 博士说,现在太阳黑子(右)已经重新出现,而且不那么复杂了。- Ryan French/太阳动力学观测站

造成 5 月 10 日太阳风暴的太阳黑子在完成绕太阳旋转之前就非常大(左)。太阳物理学家 Ryan French 博士说,现在太阳黑子(右)已经重新出现,而且不那么复杂了。- Ryan French/太阳动力学观测站

现在,太阳黑子每两天就会产生一次耀斑,频率已经下降,太阳黑子群的复杂性也降低了,弗伦奇说。

弗伦奇表示,预计地球“将刚好处于”目前正在进行的日冕物质抛射的边缘。

弗伦奇表示,周二至周四期间,太阳黑子将会以更直接的方式面对地球。

“在此期间以及该窗口期之外几天的任何大型喷发都可能导致火山喷发朝我们袭来,从而引发地磁风暴,”弗伦奇说。“喷发的频率正在下降,但只需要一次喷发就能引发大型地磁风暴。我认为,这次喷发是否足以引发与我们 5 月中旬看到的类似现象的可能性不大。”

弗伦奇说,周二至周四以及之后几天,请留意极光。数百万人都可以看到极光,但极光出现的位置取决于日冕物质抛射是否影响地球。

专家组通常会在太阳活动高峰期过去很久之后才宣布高峰期,因此科学家无法判断太阳活动高峰期是否正在发生。但弗伦奇表示,预计未来两年太阳活动的可能性会增加。

“太阳活动周期有时会出现双峰,”空间天气预报中心服务协调员肖恩·达尔 (Shawn Dahl) 说道。“有时 (太阳的) 南半球或北半球会首先达到峰值。”

在太阳活动高峰期附近,太阳黑子往往聚集在赤道附近。但达尔指出,过去一个月活跃的太阳黑子群位于太阳的北半球和南半球。

虽然科学家可以追踪活跃的太阳黑子群,但其他太阳黑子群可能在太阳活动极大期之前的任何时候出现。

“我们可能会看到一个新的太阳黑子群出现在我们面前,”达尔说。“我们无法知道这会发生,直到我们看到它。从今年到明年,甚至到 2026 年,情况都将如此。”

从太阳风暴中吸取的教训

5 月 10 日的这场风暴是一次历史性的风暴,但幸运的是,它没有达到 1859 年卡灵顿事件的程度,那次事件导致电报站产生火花并起火,至今仍是有记录以来最强烈的地磁风暴。

5月10日之前,上一次袭击地球的G5级风暴发生在2003年,导致瑞典停电、南非电力变压器受损。

达尔说,自那时起,各国政府就采取立法、研究和行动等措施,以减轻太阳风暴可能带来的负面影响。

达尔说,5 月 10 日的太阳风暴是历史上最成功缓解的太空天气风暴。

他说:“所有这些工作和准备都为这一刻的到来做好了准备,国家已经为应对太空天气风暴做好了充分的准备。”

在这些事件中,通信、电网、导航、无线电和卫星运行都有可能受到影响。在 5 月 10 日的风暴期间,电网和卫星运营商保持卫星在轨道上正常运行,并控制了电网系统上强烈地磁电流的积累。

据美国宇航局称,极端太阳风暴可能导致地球大气层膨胀,从而改变卫星受到的阻力水平,因此操作员更难以让卫星保持在特定的轨道上。 欧洲航天局

达尔说:“有很多影响人们不会听说,因为事情已经得到成功缓解,我们没有看到太多直接影响。”

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2024-05-31 18:39:52
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