太阳爆发超级太阳风暴：地球发布罕见G4级警报

5月31日，美国海军研究实验室（NRL）的天基仪器捕获到一次从太阳爆发的强大日冕物质抛射（CME）的实时观测数据，并由此触发针对地球的"强地磁暴"警报。

"我们的观测表明此次爆发属于所谓的'晕状日冕物质抛射'，意味着其朝向地球传播。初步数据分析显示该事件的表观速度超过每秒1700公里，"NRL日光层科学部计算科学家卡尔·巴塔姆斯博士指出。

地磁暴是地球磁层的主要扰动现象，由太阳风能量高效传输至地球周边空间环境所引发。这些扰动主要由持续高速太阳风驱动，尤其关键的是南向太阳风磁场——它能剥离磁层昼侧的地球磁场。来自太阳风的能量可瓦解地球的磁屏蔽层。

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）空间天气预报中心将此次太阳风暴归类为G4级，这是其五级地磁暴量表中第二高的等级。

此类强风暴通常与日冕物质抛射相关。其影响范围包括：临时性中断与数据损坏、卫星永久性损伤、低地球轨道航天器遭遇增强的大气阻力导致轨道偏移，以及高频无线电通信中断。

"此类干扰可能削弱态势感知能力，阻碍指挥控制，影响精确制导系统，甚至波及电网系统，直接削弱军事战备与作战效能，"巴塔姆斯表示。

日冕物质抛射是从太阳日冕喷射出的巨量等离子体与磁场，通常携带数十亿吨物质。虽然CME通常需要数日抵达地球，但观测史上最强的爆发事件仅需18小时即可到达。

"CME是太阳低日冕物质的爆发性释放，是空间天气的主要驱动因素，对理解地球磁层、电离层和热层状态具有核心作用，"NRL空间科学部先进传感器技术科研究物理学家阿尔诺·塞尼西安博士阐释道。

5月30日事件中，一个相对缓慢但威力巨大的太阳耀斑从太阳正对地球的一侧爆发。释放的能量将CME直接轰向地球，引发的地磁暴甚至在远至新墨西哥州南部都产生了极光现象。

NRL部署在NASA和NOAA航天器上的天基仪器为此事件提供了关键的实时观测。特别值得一提的是，自1996年运行至今的NRL传奇设备大角度光谱日冕仪（LASCO），以及2024年发射的紧凑型日冕仪1号（CCOR-1）均传回了关键数据。

此类观测对空间天气业务化监测至关重要，使预报员能预测事件抵达地球的时间及其可能诱发的地磁暴。虽然精确预测地磁暴的强度、确切时间或持续时间仍具挑战，但这些预警对保障美国国防部（DoD）及其他机构做好准备至关重要。

强地磁暴对国防部及海军部任务的潜在影响重大且深远。这些事件可能中断或削弱关键系统与能力，包括卫星通信、全球定位系统（GPS）导航授时以及各类遥感系统。

"自1971年通过NRL天基观测首次发现CME以来，本实验室始终是日光层物理学与空间天气研究领域的先驱，"巴塔姆斯强调，"数十年来，NRL凭借开创性的仪器组合持续保持日冕成像领域的前沿地位，推动了日光层与空间天气研究。"

其中包括：

• 自1996年起运行于欧空局-NASA联合太阳和日光层观测台（SOHO）任务的LASCO日冕仪
• 2006年起搭载于NASA双星太阳地球关系观测台（STEREO）航天器的日地联系日冕与日光层探测（SECCHI）仪器套件
• 2018年部署于NASA帕克太阳探测器（PSP）的广角成像仪（WISPR）
• 2019年随欧空局太阳轨道飞行器任务升空的日光层成像仪（SoloHI）
• 由NRL设计建造、2024年在NOAA的GOES-19卫星投入运行的CCOR-1

这些设备，特别是LASCO和CCOR-1等仪器，对提供预报员分析评估CME、判定地球撞击可能性及发布及时预警所必需的实时影像具有不可替代的价值。

"它们构成了我们预测与缓解空间天气影响能力的核心基础。随着G4级强地磁暴预警持续生效，建议公众及关键基础设施运营商访问NOAA空间天气预报中心获取最新信息，"塞尼西安表示。

此次日冕物质抛射从太阳猛烈爆发到抵达约百万英里外的地球之旅，凸显了太阳系的动态特性，也昭示着NRL在日光层物理学研究与空间天气准备方面持续作出的重大贡献。从此类事件收集的数据将为未来研究提供关键支撑，进一步增强我们的理解与预测能力，最终强化国家安全及关键基础设施的韧性。