地磁暴,脾气很爆!丨知识窗

科技 2024-05-14 15:57 阅读:4

1

国家空间天气监测预警中心2024年11日09时发布地磁暴红色预警:北京时间2024年05月10日23时起发生地磁暴,最大级别达到超大地磁暴水平,预计未来24小时,磁暴过程仍将持续,后续仍可能发生大地磁暴。

2

什么是地磁暴?具体来说,当太阳表面发生爆发性活动时,如太阳黑子、日珥和日冕物质抛射等,会产生高能带电粒子,形成太阳风。太阳风携带的高能带电粒子到达地球附近时,与地球磁层相互作用,导致地球磁场发生扰动,从而引发地磁暴。

3

先了解下地球磁场是如何产生的。地球的地核包括内核和外核两部分,内核温度最高,为固体;外核温度次之,充斥着大量以铁镍为主的流体。这些流体带有磁性,在地球自转和高温作用下进行对流运动,会引起电磁感应,进而产生地磁。地磁产生有约35亿年历史,它通过地球内部延伸到宇宙中,形成地球磁层,这个磁层可以阻挡太阳风的侵害,保护地球的大气层和自然生态。

4

与地磁暴有关的太阳爆发活动有两种,分别为太阳耀斑和日冕物质抛射。太阳耀斑即太阳局部区域发生剧烈爆发,产生强烈闪光的现象。当爆发太阳耀斑时,会在短期内释放出大量的能量,产生多种高能电磁辐射,如γ射线、X射线等。这些辐射到达地球会影响地球的电离层,对磁场产生干扰,产生地磁暴。

5

日冕物质抛射即太阳表面日冕层向行星际空间抛射日冕物质和等离子体的现象。这些日冕物质和冕洞高速等离子体物质会以每秒数百千米的速度撞击地球的磁层,导致磁层出现明显的压缩变形,进而引起地球磁场剧烈扰动,产生地磁暴。

6

在地球上,地磁暴带来的最直观影响就是极光。当地磁暴发生时,地磁中的带电粒子会沿着磁力线进入地球的大气层中,导致大气层分子与原子之间碰撞激发产生“荧光”,也就是我们常说的“极光”。极光主要出现在南极圈和北极圈附近,越靠近赤道的中低纬度地区,极光越罕见。

7

极光虽美,但地磁扰动却会对许多人类活动造成不利影响,尤其是通信行业。太阳耀斑爆发时发出的电离辐射会干扰地球大气的电离层,引发电离层闪烁及电离层延迟等,进而影响到无线电通信和GPS导航定位系统,导致定位错误或中断。地磁扰动会引起大气密度变化,进而导致大气阻力增加,使得卫星尤其是低轨卫星的轨道高度下降,降低卫星寿命。

8

地磁暴还会对一些动物活动产生影响,如信鸽、海龟这类靠地磁场来感应方向的动物,当磁场发生紊乱时,就会导致它们的行进、迁移路线发生改变。

9

有些人担心,地磁暴出现次数多了,会导致地球磁场产生变化。事实上,地球磁场一直都处在变化之中,平均每一百万年,地磁的方向就会倒转4-5次,每次倒转后持续时间从几千年到几万年不等。对于人类而言,地磁身上还有着许多的秘密未曾挖掘出来,随着科学技术的不断突破发展,相信在不久的将来,我们一定能揭开地磁的那层面纱。

漫画:杨仕成