20年來最強地磁暴背后：比地球寬16倍的太陽黑子群“發飆”，或持續至13日
據新華社消息，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）5月10日發布極強地磁暴（G5級）預警，太陽日冕物質拋射引起的地磁暴對地球的影響將從10日持續至12日。這是自2003年10月以來，該機構首次發布最高級別G5級地磁暴預警。自5月8日起，NOAA已監測到至少7次日冕物質拋射，這些拋射與太陽產生的強烈太陽耀斑緊密相關。每次日冕物質拋射，都攜帶了數十億噸來自太陽外層大氣或日冕的等離子體和磁場。據NOAA稱，這些太陽耀斑似乎與太陽黑子群“AR3664”密切相關，其寬度約為地球直徑的16倍。
▲太陽黑子群AR3664（右下角）
20年來最強地磁暴
由太陽黑子群引發，寬度是地球的16倍
據報道，太陽耀斑作為太陽表面的強烈能量噴發，由弱到強分為A、B、C、M、X五個級別。其中，A為能量最小級別，X為能量最大級別。
世界標準時間（格林尼治時間，比北京時間晚8個小時）5月10日至5月11日早上10:56，太陽共產生15個耀斑，其中14個來自AR3664，包括1個X級、9個M級和4個C級。這一活躍區域是此次20年來最大地磁暴的主要貢獻者。太陽目前在其面向地球的一側有5個標記的活躍區域，預計未來24小時內，C級耀斑的發生幾率高達99%，M級耀斑的發生幾率為95%，而X級耀斑的發生幾率則從5月11日的60%上升到今天的75%。
下一次日冕物質拋射（CME）預計將在5月12日抵達地球，此次活動與AR3664的X3.98級耀斑有關，此次耀斑在5月10日格林尼治標準時間（GMT）6:54分（北京時間14:54分）達到峰值，強大的能量爆發導致亞洲、東歐和東非地區的高頻（HF）無線電信號暫時或完全中斷。
據報道，AR3664是一個非常大的太陽黑子群，寬度約為20萬公里，是地球直徑的15-16倍，尺寸幾乎與1859年的著名太陽黑子群相當。后者引發了歷史上記錄的最大一次太陽風暴——卡靈頓事件。根據NOAA空間天氣預報中心（SWPC）官員最新聲明，目前太陽上存在一個極為龐大的太陽黑子群，寬度已經達到了地球直徑的大約17倍。
世界標準時間5月11日早上，AR3664引發了一個巨大的X5.8級耀斑，導致地球陽光照射的部分地區暫時或完全失去了高頻（HF）無線電信號。11日中午12:55，AR3664又釋放了一個X1.5級耀斑，12日還爆發了一個M8.8級耀斑。根據NOAA SWPC最近的討論，AR3664有可能一直活躍到周一（5月13日），并預計太陽活動水平將保持高位，甚至更高，M級和X級耀斑的可能性將增加。
▲NASA發布AR3664釋放的兩次X級耀斑（標注時間為西五區時間，較世界標準時間晚5小時）
地磁暴、極光齊現
NASA解密太陽黑子如何“發威”
為何在太陽黑子活動后，地球上會出現地磁暴和極光？美國國家航空航天局（NASA）5月11日發起了一場關于這一天文現象的討論。
太陽黑子是太陽表面相對較暗的區域，由于強烈的磁活動抑制了對流，使得這部分的溫度較低。太陽黑子實際上是強磁場的聚集地，其溫度之所以較低，是因為強磁場抑制了太陽內部能量通過對流的方式向外傳遞。據NASA介紹，太陽黑子的活動通常會引發兩種現象：太陽耀斑和日冕物質拋射。它們通常一起發生，但并非總是如此。
太陽耀斑是太陽上強烈的光閃爍，是太陽復雜磁場突然重新排列所產生的結果。而日冕物質拋射則是攜帶有強大磁場能的太陽粒子巨大云團，它們逃離太陽，穿越太陽系的各個角落，甚至到達地球。太陽耀斑產生的光在大約8分鐘內就能到達地球，而日冕物質拋射需要數天的時間。當后者命中地球，就可能引發地磁場方向與大小的變化，即地磁暴，并且還可能“點燃極光”。
“一個日冕物質拋射與地球的磁場碰撞時，它可以將太陽粒子傾瀉到近地空間，這些粒子沿著地球的磁場線潛入大氣層，形成了一個被稱為極光橢圓環的區域，主要集中在極地附近。當這些粒子撞擊地球大氣層中的氣體時，氣體被加熱并開始發光，形成了我們所說的極光。極光的顏色取決于被撞擊氣體的類型和高度，例如，氧氣發出紅色或藍色，而氮氣則可能呈現綠色、藍色或粉紅色。”NASA介紹。
我國發布地磁暴紅色預警
短波通信和導航定位會受不同程度影響
地磁暴會影響近地軌道和地球表面的某些基礎設施，有可能干擾通信、電網、導航、無線電和衛星運行。
針對地磁暴的影響，5月11日凌晨，美國太空探索技術公司（SpaceX）首席執行官馬斯克發文稱，SpaceX的衛星互聯網項目“星鏈”（StarLink）面臨很大壓力。他表示：“目前正在發生重大地磁暴，這是很長時間以來最大的一次。‘星鏈’衛星面臨著很大壓力，但到目前為止還撐得住。”
另外，北京時間5月11日上午9時，國家空間天氣監測預警中心發布了地磁暴紅色預警：
北京時間2024年05月10日23時起發生地磁暴，最大級別達到超大地磁暴（Kp=9）水平，預計未來24小時，磁暴過程仍將持續，后續仍可能發生大地磁暴。受地磁暴影響，我國大部分地區電離層將會出現擾動，短波通信和導航定位會受到不同程度的影響；高層大氣密度顯著增加，將導致低軌衛星軌道衰減加劇。以上后續效應請相關部門關注，國家空間天氣監測預警中心將密切跟蹤事件發展，及時發布預報預警信息。
紅星新聞記者 鄧紓怡 綜合環球時報、證券時報等