2024年,太阳度过了忙碌的一年。首先,四月份迎来了一场日全食,为美国大陆的大片地区带来了近四分钟的宁静的日全食时刻。它还给了观日者一个观察太阳大气层外围的机会,而这通常是被遮挡的。
接着,在5月10日至11日,北极光似乎同时出现在各地。来自北德克萨斯州、亚利桑那州,甚至阿拉巴马州、佛罗里达州和田纳西州——几乎整个美国——都有报告称夜空变成了绿色、紫色和粉红色。在肉眼几乎难以察觉光线的地方,它在相机照片中显露出来。10月10日至11日又上演了一场强烈的极光秀。
北极光很少向南延伸如此远;五月份不寻常的光芒秀是自2003年以来到达地球大气层规模最大的地磁风暴。地磁风暴始于太阳向地球方向释放一团高能离子和电子,称为日冕物质抛射(CME)。
地球的保护性地磁场会偏转大部分此类爆发。然而,在像五月份那样强烈的事件中,这些高能粒子会与磁场和大气中的气体相互作用,产生极光。太阳还会释放明亮的光闪,称为太阳耀斑。(这些可以伴随CME,但它们是独立的现象。太阳耀斑以光速传播,八分钟后到达地球。CME则需要几天时间。)
1859年,近代历史上最强的地磁风暴,称为卡林顿事件,袭击了地球。目击者报告称,风暴干扰了电报线路,点燃了电报纸,甚至电击了操作员。如今,这样的事件可能造成的破坏远比小火灾和几次电击大得多。地磁风暴可能威胁通信卫星、导航系统、电网等。例如,在2003年万圣节,一场强烈的风暴摧毁了一颗卫星,并扰乱了用于航空公司、深海钻探和其他应用的GPS系统。
尽管五月份袭击的风暴不如卡林顿事件那么强,但它被美国国家海洋和大气管理局(NOAA)评为G5——最高等级。当人们欣赏极光时,空间天气科学家们松了一口气。
“尽管有很多影响,但我们没有听说很多真正糟糕的后果,”NOAA科罗拉多州博尔德空间天气预测中心的空间天气预报员肖恩·达尔说。“这是有史以来应对最成功的一次极端空间天气风暴。”
达尔表示,我们比过去准备得更好。科学家们利用卫星监测太阳温度的变化,并使用全球的磁力计寻找磁场波动。“我们可以提前最多三天预测到其中许多事件,”他说。五月份,NOAA提前六小时发出了警告,为电网运营商争取了准备时间,也为航空公司争取了时间重新规划更安全的航线。他希望未来能有一个更广泛的预警系统——例如,提醒使用GPS进行播种和喷洒的农民。
未来还有很多值得期待的。2025年3月,NOAA计划发射一颗用于太阳天气预测的卫星。NASA在10月份宣布,太阳已达到其11年周期的太阳活动高峰期。这种活动水平可能会持续一年,这意味着可能会有更多的CME、更多的耀斑,以及更多的北极光,照亮达拉斯的天空。
敬请关注。















