周一 · 知古通今|周二 · 牧夫專欄

周三·太空探索|周四·觀測指南

周五·深空探索|周六·茶余星話|周日·視頻天象

翻譯：李遠哲

校對：牧夫天文校對組

后期：胡永葳

責任編輯：王啟儒

一年以來， 科學家們一直在研究20年來襲擊地球的最大的電磁風暴甘農風暴（gannon storm）。這些發現正幫助我們更好地理解并應對這些太陽風暴。

一年前的今天， NASA與30個國家航天機構召開特別會議，只為應對一來自太空中隱約逼近的威脅。該威脅并非來自小行星撞地球或外星人入侵，而是來自我們賴以生存的

太陽

太陽動力學天文臺在2024年5月7日捕捉的紫外波段影像，此時的風暴已達17倍地球大小

太空天氣桌面推演是一個可被用來預測實時地磁風暴（全球的地磁擾動）后果的項目。由太陽爆發引起的地磁風暴可以破壞衛星，使網絡系統過載，讓宇航員暴露在危險的輻射之下。如何讓這種風暴的影響最小化，是這次會議的核心議題。然而，沙盤推演終照進了現實。

“這個方案推演一個理論的場景，找出我們現有流程中有效的部分以及需要改進的地方”華盛頓 NASA 總部的太空天氣項目主任杰米?費沃斯（Jamie Favors）如是說?！爸笪覀兊睦碚搱鼍氨灰粋€真實的太陽風暴打斷了”2024年5月10日，20年來第一個G5的嚴重地磁風暴打擊了地球。這個風暴被命名為甘農風暴，以來紀念空間氣象物理學家 杰尼弗·甘農（ Jennifer Gannon）。這場風暴沒有造成任何災難性的破壞，但一年過去了，從甘農風暴中獲得的關鍵信息正幫助我們了解它們并為新的風暴做好準備。

風暴之后

甘農風暴在我們的行星之上和行星之外都有影響：地面上，一些高壓電線倒塌，變壓器過熱，美國中西部地區由GPS引導的拖拉機偏離了航線，讓本因大雨而推遲的種植進度進一步雪上加霜。

一些現代拖拉機可以使用GPS來幫助農民種植并最大化糧食產出。

在空中，更有威脅的電磁輻射和通信信號確實迫使跨洋航班改變航線。

受太陽風暴影響，地球上層大氣，熱層的溫度會出現陡增。在一百公里的高空，峰值溫度會有600多攝氏度。而在地磁風暴的時候，這里的溫度會飆升至1100攝氏度。根據NASA的GOLD（Global-scale Observations of the Limb and Disk）任務收集的數據，大氣因受熱膨脹，產生強風，將沉重的氮粒子吹到更高的空中。

在軌道上，因熱膨脹的大氣使上千衛星的阻力增加。例如NASA的?ICESat-2衛星就損失了部分高度并進入了安全模式。同時CIRBE（Colorado Inner Radiation Belt Experiment）立方體衛星在此次太陽風暴的五個月后也脫軌再入了大氣。其他一些衛星像是歐洲航天局的 “哨兵”（Sentinel）任務需要更多電力來維持其軌道并執行規避太空碎片的機動操作。

這張 GOLD 數據圖像中獨特的漩渦顯示了較輕的氧與氮的比例 —— 這是一個關鍵的大氣指標 —— 它揭示了地球熱層中一種前所未見的結構。

甘農風暴還擾亂了地球的磁層。來自太陽的能量和粒子還在磁層內催生了兩條新的臨時高能粒子帶。由 CIRBE（磁層內輻射帶邊界探測器）發現的這些粒子帶，形成于永久環繞地球的范艾倫輻射帶之間。這一發現對航天器和宇航員至關重要，因為這些帶中的高能電子和質子可能對他們構成威脅。

這場風暴還在全球范圍內引發了極光現象，包括鮮有這些天體光影秀的地區。NASA的 “極光龍”（Aurorasaurus）項目收到了來自 55 個國家和七大洲的 6000 多份觀測報告。攝影師幫助科學家解開了為何在日本各地觀測到的極光呈品紅色而非典型紅色的謎題。研究人員分析了數百張照片后發現，這些極光出現的高度驚人 —— 約在地面上方 600 英里（比紅色極光通常出現的高度要高 200 英里）。

由風暴所導致的額外輻射層像三明治一樣的結構（紫色標記）。這樣的結構之前從未被觀測到過。

在《科學報告》雜志發表的一篇論文中，研究團隊指出，這種奇特的顏色可能是紅色和藍色極光混合的結果。甘農風暴導致高層大氣受熱膨脹，使得氧分子和氮分子被推至比平時更高的高度，進而產生了紅藍混合的極光。

在日本通?？吹降氖羌t色極光。然而在那段時間，眾多觀天者捕捉到了不同尋常的品紅色極光照片。

甘農風暴將極光推向異常低緯度的地區，被稱為歷史上記錄最詳盡的地磁風暴。一年過去了，我們才剛剛開始揭開它的面紗。在這一歷史性事件中捕獲的數據將在未來數年被持續分析，并有望揭示地磁風暴的本質以及人類該如何最好地應對此類風暴。

————— END —————

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

日平說

來源: Reddit

謝謝閱讀