历史上最大的磁暴之一被量化从热带到极地的极光

今年 11 月初，人们在低纬度地区观测到了北极光，南至意大利和德克萨斯州。这种现象表明太阳日冕物质抛射对地球磁场和大气的影响。比最近的这场灯光秀更具戏剧性，但与 872 年 2 月的一场巨大太阳风暴相比，这根本算不了什么。

该事件产生的极光环绕地球，并在孟买和喀土穆等靠近赤道的地点观察到极光。一个由来自九个国家的科学家组成的国际团队现已发表了对这一具有历史意义的重要事件的详细研究，追踪其太阳起源和广泛的地球影响。

电报通信受到这场风暴的广泛干扰，但在当今技术依赖的社会中，这样的风暴会扰乱电网和卫星通信。他们的发现证实，这种极端风暴比之前想象的更为常见。

在现代世界，我们越来越依赖电网、通信系统和卫星等技术基础设施。然而，这种依赖性使我们越来越容易受到大型地磁风暴的影响。

“电力供应被切断的时间越长，社会，尤其是那些生活在城市地区的人们，就越难以应对，”早川助理教授解释道，他是发表在《天体物理学杂志》上的这项研究的主要作者。

在最坏的情况下，此类风暴可能足以摧毁电网、通信系统、飞机和卫星。“如果没有这样的基础设施，我们还能维持我们的生活吗?” 早川说道。“好吧，我们只能说这将是极具挑战性的。”

如此极端的风暴是罕见的。在最近的研究中，有两场这样的风暴脱颖而出：1859 年 9 月的卡林顿风暴和 1921 年 5 月的纽约铁路风暴。这项新研究表明，另一场风暴，即 1872 年 2 月的查普曼-西尔弗曼风暴，也应被视为其中之一。这些极端事件。

当时，风暴的强度足以影响热带地区的技术基础设施。孟买(Mumbai)和亚丁之间印度洋海底电缆的电报通信中断了几个小时。据报道，开罗和喀土穆之间的固定电话也出现了类似的骚乱。

这个多学科团队由 22 名科学家组成，由日本名古屋大学 (Hisashi Hayakawa)、美国国家太阳天文台 (Edward Cliver) 和比利时皇家天文台 (Frédéric Clette) 领导。22 名研究人员利用历史记录和现代技术来评估查普曼-西尔弗曼风暴从太阳起源到对地球的影响。

对于太阳起源，该小组求助于历史档案中基本上被遗忘的太阳黑子记录，特别是比利时和意大利的记录。对于陆地影响，他们使用在孟买、第比利斯和格林威治等不同地点记录的地磁场测量值来评估时间演变和风暴强度。他们还检查了数百个不同语言的风暴造成的视觉极光描述。

1872 年风暴的一个更有趣的方面是，它很可能起源于日盘中心附近的一个中等规模但复杂的太阳黑子群，比利时和意大利的太阳记录分析证实了这一点。这些发现表明，即使是中等规模的太阳黑子群也会引发历史上最极端的磁暴之一。

早川和他的同事通过梳理世界各地图书馆、档案馆和天文台的记录，扩展了他们对历史极光的调查。他们确定了 700 多个极光记录，这些记录表明，从极地到热带地区(两个半球的纬度低至 20°)，夜空都被壮丽的极光照亮。

早川说：“我们的研究结果证实，1872 年 2 月发生的查普曼-西尔弗曼风暴是近代历史上最极端的地磁风暴之一。其规模可与 1859 年 9 月的卡林顿风暴和 1921 年 5 月的纽约铁路风暴相媲美。” “这意味着我们现在知道，在过去两个世纪里，世界上至少发生了三场地磁超级风暴。可能造成如此重大影响的太空天气事件代表着不可忽视的风险。”

早川说，“这样的极端事件很少见。一方面，我们很幸运在现代错过了这样的超级风暴。另一方面，6年来发生了3次这样的超级风暴，表明对现代社会的威胁正在加剧。”真实的。因此，保存和分析历史记录对于评估、理解和减轻此类事件的影响非常重要。”

最近在希腊北部和美国北部观察到了极光。目前，太阳正接近第 25 个太阳周期的最大值，预计将于 2025 年发生，我们预计未来几年极光活动将会增强。