商报记者 虞洪波 综合报道
5月11日，#地磁暴红色预警#冲上热搜。上午9时，国家空间天气监测预警中心发布了地磁暴红色预警。而在凌晨，新疆、青海、内蒙古、河北等地都记录到明显的极光，许多天文爱好者如愿以偿拍到了直冲天际的红色极光。
专家提醒，今年到明年是太阳活动的高峰年，这意味着后续还会有一些太阳耀斑、地磁暴等空间天气事件发生，公众可科学看待空间天气事件的影响。
●预警
可能爆发不同级别耀斑并出现地磁暴
国家空间天气监测预警中心5月10日通报称，过去24小时，太阳活动水平高，共爆发了两次X级耀斑和11次M级耀斑。其中9日17时13分太阳爆发的X2.2级强耀斑对我国西部部分地区上空电离层产生影响。预计未来3天内，太阳活动水平中等到高，可能爆发M级甚至X级耀斑并出现不同级别的地磁暴。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）10日也警告称，当前太阳活动达到高峰期，表面最活跃的区域已产生多次M级和X级耀斑，由此导致的日冕物质抛射将于5月10日晚至5月11日初抵达地球。
NOAA这一天还发布极强地磁暴（G5级）预警称，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。
红色预警：磁暴过程将持续
时隔一天，5月11日，国家空间天气监测预警中心发布了地磁暴红色预警：
北京时间2024年5月10日23时起发生地磁暴，最大级别达到超大地磁暴（Kp=9）水平，预计未来24小时，磁暴过程仍将持续，后续仍可能发生大地磁暴。
强耀斑、地磁暴预报此前发过多次
北京时间5月6日14时35分，太阳爆发了一次X4.5级的强耀斑。国家空间天气监测预警中心次日预报，预计未来三天，太阳活动水平中等到高，可能爆发M级甚至X级耀斑。
而在2023年11月30日，中国气象局、国家空间天气监测预警中心曾发布预测，2023年11月30日、12月1日、2日三天会出现地磁暴活动，其中12月1日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，预计地磁活动将延续到12月2日。受地磁暴影响，我国黑龙江、内蒙古、新疆等地均出现极光活动，北京也有清晰的极光目击和观测记录。
●所见
新疆、内蒙古出现绝美极光
据@新疆日报消息，受特大地磁暴影响，5月11日凌晨，新疆阿勒泰地区富蕴县、乌鲁木齐南山博州赛里木湖等多地出现罕见极光。
5月10日晚间，摄影师Jeff在新疆阿勒泰赶上了20年来最强的极光活动。特大地磁暴产生了绚丽多彩的极光，整个北方的天空都呈现出红色，肉眼清晰可见地看到各种极光柱在不断变化。除了红色外，难得一见的绿色极光，紫色极光也都出现了。Jeff称:“现场真的是太梦幻了！”
而除了新疆阿勒泰，喀纳斯禾木的朋友也特地在凌晨起床看大片。
还有网友在昌吉北部的荒漠驱车400公里，只为追到这一束梦幻极光。
5月11日凌晨，内蒙古锡林浩特市上空也出现绚丽极光，与银河遥遥相映。
另据@国家空间天气监测预警中心消息，10日晚至11日凌晨，在地球磁场和大气的共同作用下，一场极光盛宴如期而至，黑龙江漠河也出现了绚丽的极光。
●释疑
太阳耀斑是太阳上最剧烈的活动现象之一
太阳耀斑是太阳上最剧烈的活动现象之一，表现为太阳表面突然出现迅速发展的亮斑闪耀，同时释放出巨大能量。虽然太阳耀斑的寿命仅在几分钟到几十分钟之间，但释放的能量却相当于十万甚至百万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹爆炸。
据介绍，太阳耀斑作为太阳表面的强烈能量喷发，由弱到强分为A、B、C、M、X五个级别。记者注意到，5月以来太阳已出现多次强耀斑。5月3日10时22分，爆发了5月第一次强耀斑（X1.6级）。5月5日又爆发了两次太阳耀斑：一次是14时01分，属于强耀斑（X1.3级）；另一次是19时54分，也是强耀斑（X1.2级）。5月6日14时35分，更大强度的太阳耀斑爆发，达到X4.5级。
NOAA表示，当前太阳耀斑频发主要与今年是太阳活动的高峰期有关。在过去的300年中，根据太阳表面黑子数量的变化规律，科学家总结出太阳活动11年的周期。每个太阳活动周期有100多个X级耀斑，而在太阳活动峰年，X级耀斑爆发更为频繁，每年有10至20个。
太阳磁场引发地磁场方向、大小之变就是地磁暴
什么是地磁暴？据公开资料，作为最典型的太阳爆发活动，一次日冕物质抛射过程，能把数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面，不光是巨大质量与速度汇聚成的动能，它们还携带着太阳强大的磁场能，一旦命中地球，就会引发地磁场方向与大小的变化，即地磁暴。
NOAA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。”
本次地磁暴中已观测到至少7次日冕物质抛射
NOAA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5月10日中午抵达地球。目前地磁暴仍在持续，NOAA太空天气预报中心将继续监测相关进展。
据NOAA介绍，地磁暴会影响近地轨道和地球表面的某些基础设施，有可能干扰通信、电网、导航、无线电和卫星运行，还可能引发极光现象。
●影响
影响导航定位系统、航空通信、短波通讯等
国家空间天气监测预警中心首席预报员陈安芹表示，太阳耀斑爆发时，会引起向阳面地球电离层的扰动，从而影响导航定位系统、航空通信、短波通讯以及其他应急通讯等。
“除了在高纬度地区产生美丽的极光外，磁暴还可能对地球和人类活动产生其他影响。”清华大学天文系副教授蔡峥介绍，磁暴可能影响无线电波的传播，从而干扰地面通信和卫星信号，这可能影响导航卫星系统的精确度，以及手机和卫星电视的信号质量。同时，强烈的磁暴可能对电力传输系统产生影响，增加输电线路的电流负荷，有时甚至可能导致变压器或其他电网设施损坏，引起电力中断。
蔡峥说，磁暴产生的高能粒子可以对在轨卫星造成损害，影响它们的正常运作，这可能导致数据丢失或卫星功能故障。
地磁暴对人类的健康没有直接影响
蔡峥说，飞行在高纬度地区的飞机可能会因为磁暴而受到更高水平的辐射，航空公司有时会改变航线以减少乘客和机组人员的辐射暴露。
地磁暴发生时，在太空中飞船、宇航员会遭到更多的空间高能粒子的轰击，对他们的生命健康以及航天器的安全都会产生危害。
北京天文馆研究员朱进接受采访时表示，地磁暴对人类的健康没有什么直接影响，可以忽略不计。至于有人说的失眠或者嗜睡，没有什么依据。
“虽然太阳耀斑爆发会携带大量的电磁辐射和高能粒子，但实际上只有很小一部分能够到达地球附近，加上地球有自身磁场的保护，即使是强耀斑爆发，对人类健康也几乎没有影响，公众不必担心，也不需要做特殊防护。”陈安芹说。
太阳风暴曾引发电力系统崩溃输油管道受损
有记录以来最大规模的太阳风暴发生在1859年。当年9月1日，全球多地天文台都测量到了地磁场强度的剧烈变动，各地电报局电报机开始闪火花，甚至电线也被熔化了。幸运的是，当时还没有人造卫星、无线电通信和现代的电力传输网络，因此这次太阳风暴的影响并没有那么大。
但1989年3月13日的太阳风暴所引发的后果就严重得多了。加拿大和美国发生大面积电力系统崩溃，澳大利亚输油管道受损，日本和美国的多颗卫星出现异常。
2003年10月26日到11月4日太阳上爆发了一系列强烈耀斑，被称为“万圣节风暴”。除了大量卫星和航天器受损外，全球定位系统的精度也受到影响，导致部分地区的航班瘫痪。
●探索
关于太阳还有大量未解之谜
科学家到现在都没有确认，太阳活动11年的周期到底是什么原因引起的。
事实上，尽管太阳直接关系地球生态圈的存亡，但目前人类对于太阳的了解还非常少。美国《福布斯》网站此前就列举了太阳的各种未解之谜。
太阳的能源来自太阳内部进行的核聚变反应。太阳的核心物质的密集以及太阳尺度非常大，所以在日核产生的能量需要经历无数次的吸收和再发射，经过数十万年才能到达太阳表面。太阳大气层结构由内到外可分为光球层、色球层和日冕。其中最外层的日冕位于太阳表面上方，距产生热源的日核最远，但它的温度可能高达100万摄氏度，远高于色球层的平均6000摄氏度，为何会出现这种情况？这是笼罩在太阳头上的一层“神秘面纱”。美国新墨西哥州立大学太阳物理学家杰森·杰基维茨说，太阳表面提供了足够多的能量，使日冕保持高温，但这种加热需要能量以某种方式沉积在日冕区域，然而，外层日冕本身非常脆弱，科学家一直对日冕如何贮藏这么多热量感到困惑不已。
其次，太阳黑子、耀斑、日冕物质抛射等各种太阳爆发活动都与太阳磁场有关。但太阳磁场到底是怎么来的，目前也没有定论。科学家猜测，太阳磁场可能与太阳内部的等离子体运动有关。
此外，太阳的确切成分也有待研究。杰基维茨表示，“公平地说，我们非常了解太阳的质量、年龄、大小和总辐照度。我们知道它是如何演化成今天的‘模样’的，也知道它未来的命运，但我们对它的深层内部结构、磁场、周期变化和狂暴的喷射事件仍然知之甚少。”
多国科学家都在研究太阳的规律
为了研究太阳活动的规律、争取更早地展开预测，各国科学家想尽了办法。美国、欧洲和中国都建造了专门的地面太阳观察望远镜。
今年1月，青海冷湖天文观测基地宣布，世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”已实现了对太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越。
配备4.2米镜片的欧洲太阳望远镜计划于2029年投入使用，有望解释耀斑和日冕物质抛射的原理。
在地面观测太阳容易受到其他因素的干扰，近年来各国科学家也开始推进太阳探测卫星。例如美国2018年发射了“帕克”太阳探测器，凭借专门设计的隔热罩，它于2021年成功穿过太阳外层大气，并对其进行了粒子和磁场采样，这也是人类探测器首次成功进入太阳大气。按照计划，“帕克”太阳探测器还将于今年12月逼近至距离太阳表面约616万公里处的极限距离。欧空局2020年发射的“太阳轨道飞行器”将借助金星和地球引力“荡出”地球等行星绕太阳公转的黄道面，首次从“上方”俯视太阳两极，这里是太阳磁场产生的关键区域，对精确建模以预测空间天气至关重要，进而有望破解太阳活动11年周期之谜。中国于2021年10月14日发射了我国首颗探日卫星“羲和”号，并已取得了一系列成果。目前“羲和二号”日地L5太阳探测工程也正在论证中。
（信息来源：新华社、环球网，红星新闻客户端，新民晚报、半月谈、中国新闻网微信公众号）