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美国国家海洋和大气管理局10日发布极强地磁暴（G5级）预警，太阳日冕物质抛射引起的地磁暴对地球的影响将从10日持续至12日。这是自2003年10月以来，该机构首次发布最高级别G5级地磁暴预警。强烈的地磁暴还导致全球多地夜空自5月10日起出现绚烂极光。

这几天，关于“地磁暴”的话题登上社交平台热搜，还有人表示，自己突然嗜睡、疲惫、头疼的原因终于找到了……

那么，地磁暴究竟是一种什么样的自然现象？它对地球会造成哪些影响？今天我们就来聊聊这个话题。

现象

最强地磁暴来袭

全球多地现极光

日冕物质抛射过程中会有大量太阳物质高速抛离太阳表面，不仅是巨大质量与速度汇聚成的动能，同时还携带着太阳强大的磁场能，一旦冲击地球磁场，会引发地磁场方向和强度急剧变化，即地磁暴。

美国国家海洋和大气管理局表示，截至目前，本次地磁暴中已观测到至少7次太阳日冕物质抛射，第一批抛射物质已于美国东部时间10日中午抵达地球。目前地磁暴仍在持续，该管理局太空天气预报中心将继续监测相关进展。

这一太空天气预报中心将地磁暴从弱到强分为G1（弱）、G2（中等）、G3（强）、G4（严重）及G5（极强）5个级别。该机构主任克林顿·华莱士表示：“这次地磁暴将是不同寻常、可能具有历史意义的一次事件。”

5月10日晚和5月11日凌晨，受地磁暴影响，包括我国在内，全球多地出现罕见极光，这也是我国境内看到极光范围较广的一次。

5月10日晚和5月11日凌晨，我国黑龙江、新疆、甘肃、内蒙古等地都出现了绚丽的极光。在美国，极光出现的范围超出以往，覆盖到的最低纬度也比往常更低。在欧洲，德国、瑞士、英国和西班牙等国也报告出现极光。在南美洲，智利和阿根廷等国部分南部城市夜空也被南极光点亮。

“越绚丽的极光，意味着地磁暴越强烈。这次的极光范围很大，实属罕见。”中国天文学会会员、天文科普专家修立鹏说。

科普

日冕“管理不严” 引发地磁暴

“地磁暴”这个词给人的第一印象，就像是地球磁场做了什么不该做的事，然而事实是地球磁场一直在任劳任怨地工作，该被叫出去“恳谈”的是太阳。在中国科学院国家天文台审核的术语词汇里，这种现象叫作“磁暴”，即由太阳表面活动引起的地球磁场全球性剧烈扰动现象。

在太阳和地球之间频频互动的太阳风并不稳定，其“风力”会随着太阳活动起起伏伏。平时，高能带电粒子在太阳大气最外圈的日冕层里被封闭的太阳磁场束缚着，只是平稳随机地放出一些“漏网之鱼”，但有两种情况会发生“集体越狱”事件。

第一种情况是由于日冕自身不均匀而不断变化塑形，有时会形成冕洞，太阳粒子趁机从这里以较高速度逃逸出来。第二种情况是强烈的太阳活动扰动日冕，在磁场的牢笼上直接打出一个窟窿，造成日冕物质抛射事件。

太阳有个大约11年的活动周期，在平稳时期，高能带电粒子“集体越狱”常见于上述第一种情况，而在活跃时期，第二种情况更为显著，且粒子从数量到能量都十分突出。以眼前这轮周期为例，2022年至2029年太阳活动较为活跃，预计在2025年7月达到顶峰。在此期间，太阳黑子、耀斑、日冕物质抛射都将相当剧烈频繁。

当猛烈的日冕物质抛射遇到地球时，会使地球磁层压缩变形。由于大量高能带电粒子突然注入，地球磁层环电流会发生剧烈变化，感应出额外的磁场，对地磁场造成扰动。如果这种扰动较为强烈，即称之为地磁暴。日冕物质抛射也携带着太阳的磁场，当与地球的磁场方向相反时，就可能造成磁重联。通俗地说，就是把地球的南北磁力线掐断，和日冕物质携带的磁场接在一起，这样地球磁层就会被撕开一个口子，并被注入更多高能带电粒子，导致地磁暴的强度增大。

磁场对于地球十分重要，如果没有磁场保护，将会发生什么？金星的遭遇就是个例子：由于没有磁场，太阳风长驱直入金星，将大气中的水分电离成氢和氧并吹散到太空中，所以那里虽然常年笼罩着厚厚的硫酸云，云里却没有一丝水汽。

焦点

地磁暴

真会让人嗜睡头疼吗

在社交平台上，有一些人把嗜睡、疲惫、头疼、不想上班等表现均归因于此次地磁暴，但这真的没有科学依据。在地磁暴事件中，太阳是始作俑者，地球磁层的动荡发生在遥远的高空乃至太空，而在地面上，并没有什么能够立刻被人体感知的变化被证实。此外，如前所说，面对高能带电粒子的冲击，地球大气层也会以极光的形式展示拦截战果，生活在大气圈底层的我们被保护得好好的，不用担心。

尽管地磁暴不会影响到人的身体健康，但有能力打扰到地球上的设施。最明显的影响是大量高能带电粒子轰击地球大气时会破坏电离层，干扰短波通信甚至使其完全中断，高纬度地区的地磁导航和卫星导航也会被明显干扰。此时，飞越极地的航班必须改变线路，以规避通信和导航问题带来的安全隐患。在军事设备中，利用地球大气电离层侦测入侵飞行物的超视距雷达也会受到干扰。

对于在地磁极附近的长距离输电线路，地磁暴能够感应出强力电流，进而破坏电网设备。最著名的一次地磁暴破坏事件发生在1989年3月，当时加拿大魁北克省上空出现了一场壮观的极光秀，而隐藏其后的地磁暴使7个继电器几乎同时跳闸，600万人断电长达9小时。大量高能带电粒子输入的能量还会加热地球高空大气，使大气膨胀抬升，增加低轨卫星的阻力，使其失速，坠入大气层烧毁。在这次地磁暴事件中，美国也没能幸免，美国航天局用来研究太阳活动的“太阳极大年使者”卫星轨道被膨胀的大气往下拽了5公里，最终于8个月后失控陨落。离这次比较近的地磁暴破坏事件发生在2022年2月，SpaceX公司的49颗星链卫星刚刚发射上天，就因地磁暴一股脑儿掉下来38颗。

另外，在太空出差的航天员们也得防着地磁暴。空间站距地约400公里，并在较低纬度运行，处于相对安全的区域，但面对突然来袭的巨量高能带电粒子也不能掉以轻心。除了注意轨道维持之外，航天员在这段时间也要避免出舱活动，以防高能带电粒子导致的辐射病。地磁暴本质上是太阳风暴，即便以后航天员去了月球执行任务，也仍然要格外小心，那里虽然没有地磁扰动，但遭受的太阳风暴力度与地球一样，再加上没有磁场和大气保护，生命健康和航天设备受到的威胁更加严重。