“极光大爆发，漠河美到炸裂！”12月1日晚，地球再次引来强地磁暴，漠河、内蒙古多地甚至连北京都能看到绚丽的极光。不少天文爱好者无比兴奋，纷纷拍下这一难得的瞬间。这也是年初全球高纬度地区多地发生强地磁暴之后，地球迎来的又一波强地磁暴。地磁暴到底是个“什么来头”，会对我们的生活造成怎样的影响？记者采访了长江学者、南京大学天文与空间科学学院陈鹏飞教授。
太阳上演帽子戏法，让极光达到了北京上空
极光是一种绚丽多彩的等离子体现象。地球的极光是太阳带电粒子流进入地球磁场，经过加速后与高空的稀薄气体分子产生猛烈撞击而形成。由于地磁场的作用，极光一般出现于靠近南北极的高纬度地区上空。
极光的产生和太阳的剧烈爆发有关。“用大家熟悉的经历举个例子，极光现象有点像冬天我们脱毛衣时产生的电火花，只不过电火花是纤维摩擦导致的，而极光是电子与大气碰撞产生的。”陈鹏飞介绍，太阳上发生剧烈的爆发现象后，会抛出几十亿吨的物质，以几百甚至上千公里每秒的速度在行星际运动，一旦撞向地球，与地球的磁场相互作用，带电粒子沿着磁场线轰击我们头顶上的大气，便有了极光。即使没有太阳爆发，如果太阳释放出高速太阳风时，地球上也会出现极光，只是相对弱一些。
12月1日晚的极光之所以出现，太阳“脱”了至少“三件毛衣”。三次日冕物质抛射相继喷发，你追我赶，抱团超地球飞奔而来。“一般来说，极光出现在南北两极高纬度附近。但太阳的爆发越强烈，带电粒子就可以冲破越多的关卡，到达纬度更低的地区。”陈鹏飞告诉记者，天文爱好者们在北京上空拍到极光，汇聚了三次太阳爆发的威力，高能电子到达距离我国北部边境线几百公里的上空，以致于在北京也能看到。
高速太阳风和太阳爆发经常发生，极光并不是“限量版”
陈鹏飞告诉记者，高速太阳风和太阳爆发经常发生，只是强弱程度有差。这也导致极光经常出现，在比较平静的状态时，沿着磁力线进入大气层的粒子数量比较少，它激发出来的光就比较弱，人眼可能就很难以观察。人的肉眼必须要在太阳风或太阳爆发强烈时才能看到极光，因为那个时候进入大气层的粒子更多，人类能够在地面上看到非常动态的极光舞动。
相对于我国，地理纬度差不多的美国能够看到极光的频率更高一些，这又是什么原因呢？专家解释，地球的磁场分布非常像在地球内部放了一个条形磁铁，但是磁铁的南北两极并不是和地球的自转轴重合，靠近北半球的部分向西半球有较大的偏移，地球的磁轴和自转轴之间存在约为 12 度的夹角，这导致美国的地磁纬度比较高，因此在美国甚至纬度低至佛罗里达的地方都能看到极光。
地球磁场视觉效果示意图 图源 NASA
地磁暴会伴随灾害性效应发生
对生活在地面的人们而言，极光并不是一种自然灾害现象，但它也确实会伴随一些灾害性的效应。陈鹏飞教授介绍，极光与太阳爆发密切相关，往往会对地球的通讯、导航以及人造卫星的运行产生负面的影响。“地磁暴引起的电离层扰动，会影响导航中传播的无线电波，产生骚扰甚至中断。”
太阳风暴吹来时，包含的物质以及裹挟的磁场，会压缩地球的偶极磁场。极光也会向低纬度地区扩展，太阳风暴越大，它扩展的范围就会越大。1859年曾有一次非常著名的“卡灵顿太阳爆发事件”，是有史以来记录最强的一次太阳活动。当时的科技还不够发达，通讯手段多半使用电报。太阳风暴迎面袭击地球时，人们无力抵抗，很多电报信息站都着了火。
“人类不能阻止地磁暴的发生，但我们可以开展空间天气预报，并及时进行防御。”陈鹏飞介绍，科技工作者们的防御手段包括将卫星暂时关闭，或者收起卫星的太阳能板，减少被撞击的面积等。
我国或将迎来极光观测的最佳时期
陈鹏飞教授介绍，造成近年来我国境内极光频发的原因主要是太阳活动周期的影响，还有地磁极的移动。目前我们所处的第二十五太阳活动周，起始于 2019 年末，原本预计将于 2025 年到达峰值。但最近的研究表明，太阳活动峰值或将提前至 2024 年。随着黑子数的不断增加，我们将观测到更多的极光景象。
陈鹏飞教授表示，地磁极正以每年 50 公里的速度在向我国慢慢漂移。伴随着磁轴的漂移，我国出现极光的概率也会大大提高。在未来一两年内，我国或将迎来极光观测的最佳时期。
链接：地磁暴这么厉害，日常出门要不要加强防晒？
天文爱好者们对于地磁暴的深究，来自极光拍摄时的“炸裂美”，但在爱美一族眼中，太阳活动的频繁，带来的“补充困扰”大约是防晒。太阳活动如此剧烈，普通人出门是否需要加强防晒，或者进行特殊防护？
专家表示，太阳活动增强，地磁暴次数增加，紫外线只会相对增强一些，保持日常的防晒即可，不需要刻意进行特殊防护。在高原上，大气稀薄，紫外辐射强的时候才需要对防晒进行特殊处理。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
校对陶善工
