科普:极光盛宴与地磁暴

近日国内多地出现极光，包括一些平常很少见到极光的地方。据国家空间天气监测预警中心发布的消息，12月1日至2日曾发生大地磁暴。那它们之间有什么关系?

极光是太阳风和地球磁场相互作用产生的。当太阳喷发出的带电粒子以非常高的速度撞向地球时，地球的磁场会把它们吸引到南北两极附近的高空，并和大气层中的分子或原子发生碰撞，进而引起的激发和电离现象会产生美丽的光辉，这就是极光。

极光也反映了太阳风对地球磁场的影响，地球磁场变化幅度超过一定数值就被称作地磁暴。地磁暴的强度用Kp值衡量，Kp值越大对应的地磁暴越强。据国家空间天气监测预警中心发布的资料，北京时间12月1日17时到2日8时，受太阳日冕物质抛射(CME)爆发影响，地球出现3小时Kp为7的大地磁暴，3小时Kp为6的中等地磁暴，以及9小时小地磁暴。与之相应的就是“极光盛宴”。

地磁暴发生时，这种剧烈扰动会对卫星、航天器、电网等造成影响。例如，当地球磁场出现扰动时，磁场方向和大小的改变会影响卫星工作，使通信卫星无法正常通信，气象卫星、军事卫星也难以监测地球。

2022年2月，由于遭遇地磁暴，美国太空探索技术公司发射的49颗“星链”卫星中有大约40颗于发射不久后损毁。

地球磁场的剧烈变化还会导致空间电场的变化，产生异常电压，在长距离的导电管网上这种电压可达上万伏特。这易影响相关设备的使用寿命，极端情况下会使其烧毁而造成永久损坏。

所以，与美丽的极光相伴的往往也有一些风险，需要有关方面注意。据国家空间天气监测预警中心3日上午发布的消息，预计未来三天，4日至5日可能出现小到中等地磁暴，其余时间地磁活动平静到活跃。