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太阳活动与地球磁场的相互作用可以产生一些非常有趣的现象。GeorgePetersGettyImages
当太阳活动剧烈时,地球会受到其影响。地磁暴是指太阳活动扰动地球磁场,引发显著的磁场变化,可能干扰导航系统、电网等各类设施。
这些风暴是空间天气中的重要现象,因此科学家会发布地磁风暴预警,以持续监测地球周围的空间环境。
你可以感谢太阳带来的麻烦。在太阳活动剧烈的时期,太阳会猛烈喷发出大量带电粒子和磁场,即日冕物质抛射(CME)。这些日冕物质抛射将数十亿吨太阳物质抛向太空,若其中一次正对地球而来,便会猛烈撞击地球的磁层。此时,真正的扰动才真正开始。
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太阳风如何引发磁层剧变
太阳风——一股持续不断的、源自太阳的带电粒子流——携带着太阳的磁场。
当这种太阳风抵达地球磁场时,尤其是在日冕物质抛射(CME)事件或来自日冕洞的高速太阳风作用下,会引发极为高效的能量交换。
这一过程被称为磁重联,它将高能粒子加速射入地球高层大气和电离层。这些粒子与大气中的原子发生碰撞,向电离层注入能量,从而产生绚丽的极光现象,例如北极光。
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你可以在阿拉斯加等极北地区看到北极光。
但它们还会引发极光电流和场向电流,从而在地球磁场中造成显著的水平方向变化。这些磁场扰动可能干扰地面及轨道上的各类系统。
磁扰动为何会干扰地球上的系统
地球会自然产生磁扰动,但来自太空的强烈风暴也可能引发地磁场的突然且剧烈变化。
当地磁暴达到峰值——即主相期间——