近日，一颗卫星在夜间飞掠北美洲时，在加拿大上空拍摄下了奇特的卫星图像——在加拿大的夜空，大量灰白色的奇特“云带”自西南向东北延伸掠过加拿大上空，看上去像烟雾又像是气流，引发了不少网友的关注：这是什么现象，难道是美国俄亥俄州毒气泄露扩散过去了？
一、加拿大上空灰白“云层”飘荡
这张卫星图像是卫星采用VIIRS（Visible infrared Imaging Radiometer）可见光红外成像辐射仪的“昼夜波段”获取的，它检测从绿色到近红外波长范围内的光，并使用过滤技术观察夜间的城市灯光和反射月光等信号。2023年2月27日清晨，卫星拍摄下的这些灰白色“云层”其实不是云层，而是2月27日在该地区上空大量涌现的极光。
这些极光出现在了加拿大魁北克和安大略两省上空——随着近期太阳持续活跃，高纬度地区各色极光不断出现。尤其是2月27日前后，受数日前连续日冕物质抛射事件影响，一度出现强地磁暴事件（Kp=7/G3）。
同样的，在2月27日，另一颗卫星也拍摄到了加拿大上空大量灰白色如“烟雾”一般四处弥散的极光，显示出了当天强地磁暴事件中，北美洲上空的极光大爆发。
二、强烈地磁暴事件出现
根据 NOAA 空间天气预报中心的数据，太阳在2月25日和2月26日爆发了两次日冕物质抛射事件，其中一次与 M6.2 太阳耀斑有关。 根据根据强度划分太阳耀斑的分类系统，最大的耀斑被称为X 级，最小的是 A 级（接近背景水平），从小到大分别是A、B、C、M和 X。类似于地震的里氏震级，每个字母代表能量输出增加 10 倍。其中较高速的高能质子流仅需数十分钟到数小时即抵达地球，两次事件的高能质子流出现叠加并推高至警戒水平之上，造成了强烈的极盖吸收事件；而速度较慢的带电粒子流则在27日凌晨起抵达地球，并造成较强地磁暴事件。
这些高能等离子体流冲击时，会使地磁场压缩变形，并将大量带电粒子注入磁层区域，引发磁层环电流急剧变化；而由于变化的电流会产生变化的磁场，这一部分带电粒子流会给地磁场额外附加一部分感应磁场，这额外附加的部分就被称作地磁扰动，其中较强者称作地磁暴。
在这当中，磁情指数（Kp Index），即单个地磁台用来描述每日每3个小时内的地磁扰动强度的指数，是一种定量的分级指数，是用以表明地磁暴强度的一种指数。Kp指数从0~9共分10级，数字越大表示地磁扰动越强，一般来说在极圈内的城市只要Kp指数达到3~4就代表极光处于活跃状态，kp指数到5~6就已经属于非常活跃了。而这次地磁暴最强达到了7，即达到了强磁暴级别。另一分析认为地磁暴活动达到了G3级别，从G1到G5的分类中属于比较大规模的地磁暴活动。
对于更多普通人而言，在较强磁暴发生时，地球大气层中出现了一个迹象，那就是令人眼花缭乱的极光，它甚至延伸到北极圈以外的中纬度地区。这次事件不仅有冰岛、加拿大、美国阿拉斯加等地有极光目击报告，而且更有美国东北部、英国北部、法国北部等地有极光目击报告。例如《华盛顿邮报》报道，地面上的人们报告说在阿拉斯加、华盛顿、密歇根、纽约以及南至俄亥俄州发现了涌动的红色、绿色和紫色极光。
加拿大的激烈极光，来自微博网友@Lostinabc
甚至于，一天后的2月28日，美国宇航局宇航员乔什·卡萨达 (Josh Cassada) 在他位于国际空间站的位置上拍摄了极光照片（如下图）。 这张照片是在国际空间站经过加拿大曼尼托巴省东南部时拍摄的，他在社交平台上发出这张照片时的评论是：“看起来绝对不真实。”
三、不排除还会有类似事件出现
毫无疑问，随着我们越来越接近第 25 个太阳周期的顶峰，太阳上的活动正在变得越来越活跃。虽然Kp=7的强地磁暴事件听起来很吓人，但在接近太阳活动顶峰时期，这样的事件其实也并非罕见，一次太阳活动周期会有约200次Kp=7的强磁暴，并集中在太阳活动峰值年份。
传统上，太阳活动周期是通过太阳黑子数量的上升和下降来衡量的，但它也与太阳耀斑、日冕物质抛射 (CME)、射电辐射和其他形式的太空天气的增加同时发生。 这些来自太阳大气层的磁化等离子体和高能波的爆发可以为地球磁层中的气体和粒子提供能量。 这些粒子在 100 至 400 公里的高度撞击地球上层大气，在那里它们激发氧和氮分子并释放光子，结果是天空中舞动的光线、“床单”和“窗帘”。
实际上，除了绚丽的极光，地磁暴期间，保护地球的磁场结构会发生改变，很多处在更高轨道的卫星，比如同步卫星，就会暴露于不同磁场和等离子环境，从而受到高能粒子的直接攻击，甚至导致一些卫星器件失效。这样就会影响卫星通信、导航、遥感等服务。同时，地面无线电波也会受到电离层扰动的影响，导致通信质量下降或中断 。因此，在强度较大的地磁暴期间，人们可能无法正常使用手机、电视、广播、互联网等通信工具 。
地磁暴还会在地表产生几伏特到几十伏特每公里的感应电压 。这些感应电压会沿着输电线路传播，并在变压器和发电机等设备上造成过载或损坏 。在极端情况下，甚至可能引起大规模的停电事故 。例如，在1989年3月13日，在太阳第22周期内发生的一次强度为Kp=9级的超级地磁暴中，加拿大魁北克省和美国东北部部分区域出现了长达9小时以上的停电事件。
地磁暴对人体并没有直接影响，但也有研究认为，一些人在强度较大或持续时间较长的地磁暴期间，他们可能会感到不适或焦虑。空间气象专家的预测表明，接下来的太阳活动高峰（太阳活动最大值）可能会在 2025 年年中达到。因此，从2023年至2025年，这类事件也将会频繁的走入我们的视线。
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