两百多年前的“史诗级”地磁暴，被深圳团队用AI“复原”

250多年前的一个秋夜，湖南洞庭湖畔的人们抬头望见了一幅难以解释的景象：北方天空先是泛起赤红，随后分裂出上百道碧白色光芒，在夜空中交错闪烁，渐渐又化作火色，直到黎明才慢慢消失。记录下这一幕的，是中国地方志《洞庭湖志》。

“戌初，蚩尤旗见，有赤气出城北隅，俄而中分碧白光百道，闪烁交互约一更时，渐变为火色，经天照耀，达曙乃收。”两个半世纪之后，这段寥寥几十个字的古文，成为科研工作者重新认识人类历史上一次超级空间天气事件的重要证据。

近日，由哈尔滨工业大学（深圳）空天科技学院袁丁教授、王博弋副教授等组成的科研团队，通过系统挖掘中国古代地方志中的极光记录，对发生于清乾隆三十五年，即1770年9月的一场超级地磁暴进行了定量重建——科学界公认历史上有记录的最强地磁暴是发生于1859年的卡灵顿事件，袁丁教授团队研究发现，这场1770年地磁暴事件的地磁指标超过卡灵顿事件约30%，并将其命名为“乾隆卅五地磁暴”。经估算，“乾隆卅五地磁暴”约1.4万年一遇，而卡灵顿事件为1400年一遇。相关成果已经发表。

袁丁团队基于人工智能复原的1770年洞庭湖“漫天红光”极光奇观。

一段古文记录冲向低纬度的“极光风暴”

极光通常属于高纬度地区，在正常情况下，想在湖南看到极光几乎不可想象。但1770年9月，《洞庭湖志》不仅记录了红色天空，还特别写下“碧白光百道”“闪烁交互”“经天照耀”等细节。

研究团队认为，这些描述并非普通红色天光，而与具有清晰条带和光束结构的真实极光高度吻合，尤其是其中的绿色光，对应氧原子557.7纳米绿线辐射，这是识别活动极光的重要物理证据。

这意味着，当时的极光带已经从通常的高纬区域一路向赤道方向扩张。团队结合1770年的历史地磁场模型，对《洞庭湖志》记载地点重新计算磁纬度，并根据极光的观测高度和视角反推出：此次事件中，北半球极光椭圆的赤道向边界至少推进到了磁纬20.40°N。

作为对比，1859年卡灵顿事件经相同方法重建后的极光边界约为28.30°N，也就是说，1770年的极光带比卡灵顿事件扩张得更靠近赤道。

它可能比近乎传奇的“卡灵顿事件”还要强

在空间天气研究中，1859年的卡灵顿事件一直是一个近乎传奇的名字。那场地磁暴曾令欧美电报系统大面积异常，有的电报设备甚至在断开电源四小时后仍能工作，操作员遭受电击。

而今天，如果类似规模的事件再次发生，卫星、导航定位、航空通信、电网以及大量依赖空间基础设施的现代系统都可能面临冲击。论文也指出，2022年的大地磁暴导致星链计划发生的48颗卫星中39颗坠毁。

但研究团队此次重建发现，1770年的事件可能还在卡灵顿事件之上。从中心估计看，1770年事件的强度大约高出30%。

更令人震撼的是它的罕见程度。极值统计模型给出的中心估计表明，这一级别事件的重现周期约为1.4万年，而卡灵顿级事件约为1400年。研究人员因此提出，1770年的“乾隆三十五年事件”，可能为理解太阳—地球系统能够产生多强的极端扰动，提供一个新的历史标杆。

换句话说，《洞庭湖志》中看似只是在描述一场奇异天象的文字，背后对应的，可能是一次在人类有文字记载的历史中都极为罕见的超级太阳—地球事件。

将生成式人工智能与极光物理规律相结合

这项研究的意义不光在于发现了一场更强的地磁暴，更在于它展示了另一种可能：一部几百年前的地方志，也可以成为现代空间科学的“观测数据库”。

中国古人长期具有系统观测和记录天象的传统，从官方史书到地方志，日食、彗星、客星、太阳黑子、异常天光等大量自然现象被一代代书写、整理并保存下来。进入现代科学体系后，这些文字却可以进一步成为重建太阳活动和地球空间环境的定量证据。

值得一提的是，这并非团队第一次尝试让古籍中的天象记录“走出故纸堆”。此前，袁丁教授团队已围绕1770年极光事件开展古天象可视化研究，依托本科生“大一立项”项目，将生成式人工智能与极光物理规律相结合，对《洞庭湖志》中“碧白光百道”“渐变为火色”“经天照耀”等文字描述进行科学复原。

在引入极光高度、光谱特征和演化过程等物理约束后，团队成功再现了“绿光射线初现—漫天红光铺展”的动态过程，相关成果发表于空间科学领域期刊Advances in Space Research。

关注散落在古代文献中的观测记录

研究指出，中国区域性地方志所保存的天象记录，其历史可以追溯至两千多年前，这些文献此前已经帮助现代科学家研究公元1054年的超新星，以及公元前709年的太阳活动与日食现象。

这意味着，中华古籍的价值远不止文史研究。其中一些看似神秘，甚至带有古代文化色彩的描述，背后可能对应着真实发生过的太阳爆发、极光、超新星、日食以及其他罕见自然事件。

研究团队认为，目前最迫切的任务之一，是进一步建立系统化、可量化的历史极端空间天气事件目录，把散落在古代文献中的观测记录转化为能够进入现代风险模型的数据，从而更准确地回答一个重要问题：太阳究竟能够给地球带来多大的冲击？而答案的一部分，也许就藏在中国一册册已经泛黄的地方志中。

采写：南都N视频记者 伍曼娜