本周末美国部分地区可能会看到北极光。为什么他们现在这么活跃？ 阿什利·斯特里克兰 CNN记者阿什莉·斯特里克兰报道 8分钟阅读 Fri东部时间2024年5月10日晚上9点04分更新 美国有线电视新闻网 —根据美国国家海洋和大气管理局空间天气预测中心的数据，一系列太阳耀斑和太阳日冕物质抛射有可能产生耀眼的极光，可能在阿拉巴马州和加利福尼亚州北部的遥远南方看到，但也会中断今晚和周末地球上的通信。 该中心是国家气象局的一个部门，在美国东部时间周五晚上6点54分观察到了极端地磁风暴的情况，达到了5级严重程度。据该中心称，上一次如此规模的太阳风暴到达地球是在2003年10月，导致瑞典停电和南非电力变压器受损。 美国东部时间下午12点37分，该中心的科学家首次观察到严重的地磁风暴或4级地磁风暴的迹象，当时在地球磁场中检测到一次重大扰动。此前，该中心在周四晚上发布了一份地磁风暴观察报告，这是自2005年1月以来发布的第一份此类报告。 但在科学家周五晚上观察到G5或极端地磁风暴的情况后，这一预测得到了升级。 今年晚些时候，随着太阳接近其11年周期的活动高峰期，研究人员观察到这颗炽热的球体爆发出越来越强烈的太阳耀斑。 太阳活动的增加导致极光围绕地球两极飞舞，被称为北极光或北极光和南极光或南极光。当日冕物质抛射产生的高能粒子到达地球磁场时，它们与大气中的气体相互作用，在天空中产生不同颜色的光。 自周三以来，空间天气预测中心跟踪了太阳表面一大群黑子发出的多个强烈耀斑。这个星团的直径是地球的17倍。 科学家们还观察到至少七次日冕物质抛射，即从太阳外层大气中爆发的称为等离子体和磁场的大型电离气体云，从太阳向地球方向释放。这些显著的爆发预计将持续到周日。

5月2日，美国国家航空航天局太阳动力学天文台在极紫外光下拍摄了这张太阳耀斑图像。耀斑是朝向太阳中上部区域的明亮闪光。美国国家航空航天局/SDO 该中心的空间天气尺度涵盖三类:导致高频无线电中断的太阳耀斑、地磁暴和太阳辐射风暴。 太空天气预测中心的服务协调员肖恩·达尔表示，目前的太阳活动能够产生太阳辐射风暴。 达尔说:“这是我们规模中非常低的一端。“这对一些火箭发射业务和卫星运营商来说确实意义重大。但在这个时间点上，就我们的理解而言，没有什么是不能处理的。当然，更强烈事件的可能性确实存在，我们将看看是否会发生。” 该中心预测，地球磁暴活动的高峰可能出现在美国东部时间周六凌晨2点至5点之间。 该中心称这是“不寻常的事件”根据该中心的数据，自2019年12月以来，已经发生了三次地磁风暴，但它们都被认为是微弱的。 最近几个月由太阳驱动的地磁风暴导致极光在很少看到的地方出现，包括远至美国新墨西哥州、密苏里州、北卡罗来纳州和加利福尼亚州的南部以及英格兰东南部和英国其他地区。 当地时间早上6点20分左右，太阳风暴导致新西兰上空出现耀眼的南极光。

安德鲁·迪克森用他的iPhone 13 plus拍摄了一张南岛奥塔哥中部的极光照片，曝光时间为三秒钟。礼貌安德鲁·迪克森专家说，根据位置的不同，头顶上的极光可能并不总是可见的，但要留意地平线，因为它们也可能在那里创造出多彩的景象。 即使天空中看不到极光，该中心的专家建议用手机拍摄天空图像，因为这些图像可能会捕捉到肉眼看不到的东西。 密歇根大学安娜堡分校的气候和空间科学与工程教授迈克尔·利莫恩在一份声明中说:“一场强烈的风暴将意味着在密歇根南部可能会看到极光。”“远离城市的灯光，到一个天空晴朗的地方，你应该能够看到绿色或红色的极光划过天空。”

迪克森生活在“几乎没有光污染”的农村地区，他告诉CNN。礼貌安德鲁·迪克森 地磁风暴的影响 当日冕物质抛射指向地球时，它们会引起地磁暴，或地球磁场的大扰动。 “地磁暴会影响近地轨道和地球表面的基础设施，可能会扰乱通信、电网、导航、无线电和卫星运行，”太空天气预测中心表示。“(中心)已经通知了这些系统的操作人员，以便他们能够采取保护措施。” 该中心已通知这些区域的运营商采取措施来缓解任何潜在的影响，包括增加和更频繁的电压控制问题的可能性。运营商将监控的其他方面包括异常或影响卫星运行的可能性，以及频繁或更长时间的GPS降级。 达尔说，反过来，运营商也要确保输电线按预期运行，确保备用设备可用并正常工作，任何维护都要暂停。 达尔说:“但这里的关键因素是，如果形势发展，他们知道是什么导致了什么，这将使我们能够采取适当的措施来帮助减轻和控制任何发展中的问题。” 太空天气预测中心的太空科学家罗布·斯廷伯格说，当日冕物质抛射到达时，它们会携带自己的磁场，这种磁场会淹没电力线并感应电流，因此运营商将监测这种活动的任何迹象。 “当我们谈到对电网的影响时，我们指的是高压输电线路。那是这些水流可以发展的地方。它不在从小变压器到他们家的任何线路上，”达尔说。“它只是在高压输电线上真正发展起来，这给控制配电的主要变压器带来了问题。” 太阳产生的太阳风暴也会导致无线电中断，甚至给载人航天任务带来风险。 美国国家航空航天局的空间辐射分析小组致力于监测国际空间站宇航员的状况。如果辐射风险增加，宇航员可以转移到空间站屏蔽更好的部分。根据该联邦机构发布的最新消息，“美国国家航空航天局完成了对最近太空天气活动的彻底分析，并确定它不会对国际空间站上的机组人员构成风险，也不需要采取额外的预防措施。”“目前的太阳耀斑活动没有保证这些预防措施。美国国家航空航天局将密切关注伴随耀斑而来的其他太阳喷发，即日冕物质抛射，但预计不会对宇航员产生影响 该中心警告说，额外的太阳活动可能导致地磁风暴状况持续到周末。 根据该中心的数据，到目前为止，研究人员在2019年12月开始的当前太阳周期中仅观察到三次严重的地磁风暴。 该中心的专家表示他们“有点担心”，但主要是因为这种事件很少发生。 该团队将其比作为夏季风暴做准备:在停电的情况下随时准备好电池和天气收音机，但表示人们不需要“做任何不寻常的事情”来为太空天气做准备。预计互联网或手机服务不会中断。该中心的专家表示，只要提供商能够迅速锁定卫星信号，全球定位系统的任何中断预计都不会持续很长时间。 跟踪太空天气 大约每隔11年，太阳会经历低太阳活动期和高太阳活动期，这与太阳表面黑子的数量有关。太阳强大且不断变化的磁场驱动着这些黑暗区域，其中一些区域可以达到地球的大小或更大。 在太阳周期的过程中，太阳将从平静过渡到强烈和活跃的时期。在活动高峰期，称为太阳活动高峰期，太阳磁极翻转。然后，太阳将在太阳活动极小期再次变得平静。 预计太阳活动峰值将在2024年年中至年末达到顶峰，但此后几年太阳仍将保持活跃。 空间天气预测中心的团队使用来自地面和天基天文台的数据、太阳表面的磁地图和太阳外层大气的紫外线观测数据来确定太阳何时最有可能发出太阳耀斑、日冕物质抛射和其他可能影响地球的空间天气。 太阳耀斑几乎可以立即影响通信和GPS，因为它们扰乱了地球的电离层或高层大气的一部分。 太阳释放的高能粒子也可能在20分钟到几个小时内破坏航天器上的电子设备并影响没有适当保护的宇航员。 日冕物质抛射期间快速远离太阳的物质可能在30至72小时后到达地球，导致地磁风暴影响卫星，并在高层大气中产生穿过地面的电流，可能对电网产生影响。 风暴还影响了商业航空公司的飞行模式，由于失去通信或导航能力，商业航空公司被指示在地磁暴期间远离地球两极。 极端风暴以前也发生过，比如1989年魁北克电网瘫痪和1859年卡林顿事件。后者仍然是有史以来最强烈的地磁风暴，导致电报站产生火花并起火。 如果这样的事件今天发生，可能会造成数万亿美元的损失，并在相当长的一段时间内使一些电网瘫痪。 更正:这个故事的前一个版本误报了早些时候G5风暴的日期。