【科学强国】为什么地磁暴会产生极光现象？

　　前段时间，我国黑龙江、内蒙古、新疆等地均出现极光活动，这些绚烂的极光现象背后，是由于太阳活动导致的地磁暴。那么，地磁暴到底是什么？为什么地磁暴会产生极光现象？

图源：网络

　　地球磁场本是保护地球的屏障，抵挡来自宇宙的各种“冲击”。但当高速的太阳风吹袭地球，或太阳爆发导致的日冕物质抛射影响到地球时，就会引起地球磁场在短时间内发生剧烈变化。如果地磁场的变化幅度超过一定数值，地磁暴就会产生。

　　“地磁暴期间，高能粒子从太空落下，撞击空气并使其发光，从而形成极光。”国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋表示，空气中的分子和原子在与太阳物质的高速撞击过程中，会发生微观的能量交换。以氧原子为例，它们会从撞击中接收一份能量，但是由于原子核外电子的特性，电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量，超过的部分都会再被释放出来，而释放的形式就是发光。

　　在太阳活动强时，很多低纬度的地区也能够看到极光，特别是在太阳风暴吹来时，包含的物质以及裹挟的磁场，会压缩地球的偶极磁场。极光也会沿着磁轴向低纬度地区扩展，太阳风暴越大，它扩展的范围就会越大。而较强地磁暴的最直观体验，则是在磁极周边的磁纬度较高区域更可能看到绚烂极光，且随着高能粒子流向赤道方向扩张，不少中纬度地区，包括我国北部也能看到极光。

　　专家表示，地磁暴对人体的影响是很小的，可以忽略不计，但会对短波通信、卫星导航等产生一定的影响。由于极光与太阳活动密切相关，而目前正处于太阳活动活跃期，未来一段时间地球多地仍有可能出现极光。

　　美国国家海洋和大气管理局研究显示，自2019年以来，太阳活动进入本轮活跃期，预计持续11年。该机构预计，太阳活动将在2024年达到本轮周期的最活跃状态。

　　来源：光明日报、澎湃新闻、央视财经等

　　作者：李熙综合整理

　　编辑：赵狄娜

　　审核：龚紫陌