大地磁暴多次“冲上热搜” 网友：影响上班吗？

大地磁暴多次“冲上热搜” 网友：影响上班吗？ 一些网友还表示，大地磁暴给自己身体带来了或多或少的影响：那地磁暴到底是什么？真的会给我们身体带来各种各样的影响吗？其实在去年 12 月 1 日左右也爆发过一次地磁暴，一些天文爱好者还在北京观测到了极光......今天就一起来聊聊！去年12月1日网友拍摄到的北京极光。图片来源于微博呼唤洪荒的太阳风：极光与地磁暴的产生1极光是什么要想知道地磁暴是什么？首先要来讲讲大多数人熟知的极光是怎么发生的。极光是一类发光的空间天气现象。大量来自太阳的高能带电粒子流（也称作太阳风）在进入地球磁场后，多数被磁力线集中偏转到磁极周边并下落，当它们与高层大气（100 千米或以上）的粒子碰撞后，大气粒子获得能量而被激发或被电，当这些粒子回复到初始基态或复合为中性粒子时，部分释放的能量会以可见光形式发出。由于当前磁极也均位于地理上的南北两极附近，因而这类发光现象集中在高纬度地区（尤其是环绕磁极的“磁纬度”较高地区，这里也被称作极光带），极光也因此得名。太阳高能粒子流（太阳风）对地球周边区域/地磁场相互作用的示意图2为什么极光会有不同的颜色？极光的缤纷颜色与不同的大气粒子和发光过程有关，也处在不同的高度。如最常见的绿色极光，是氧原子被激发到激发态后，较短时间（1秒内到数秒）回复到基态时发出的光，通常在 100～200 千米高；而红色极光同样是激发态氧原子回复后的发光，但这一过程需要较长时间（数十秒到百余秒），期间一旦与其他粒子碰撞将损失这部分能量而无法发光，因而红色极光最主要在粒子密度更低、高度更高的层面相对常见（约 200～350 千米）。通常而言，由于高空能发光粒子较为稀薄，红色极光的强度相较绿色极光偏弱，但由于极光带在我国以北数百千米甚至更远，我国北方能看到的极光高度角都较低，加之地球表面的弧度、地形等遮挡，因而对于我国北方等中纬度地区，反而高度较高、强度相对较弱的红色极光更容易被看到。此外，蓝色为氮原子激发/电离后发出的光，但氮原子更难被激发电离，它出现的频率也不如红/绿色极光高。极光高度和颜色的关系，以及我国在内的中纬度地区可视范围示意图。图片来源：中国国家地理3地磁暴是什么而这来自太阳的高能带电粒子流主要起源自太阳大气最外层日冕层。日冕层温度极高的同时物质极其稀薄，此时物质以带电的等离子体形式存在。通常情况下，这些带电粒子被封闭的太阳磁场所束缚，难以成规模地逃离，但有两类情况下，它们会顺利喷薄而出：一是日冕存在较稳定（持续数日）的特定结构，如冕洞这类温度较低、磁场线较为开放的结构，带电粒子流会在这里成功逃脱太阳磁场束缚，形成冕洞高速流；而比其更为剧烈的，则是强烈太阳活动（包括但不限于耀斑爆发）引发的异常磁场扰动，导致磁力线出现局部开放，此时这些“磁场缺口”处更容易出现带电粒子流的快速喷薄而出，并形成日冕物质抛射（CME）事件后者往往会引发更显著的磁暴。去年 12 月地磁暴期间太阳的远紫外线波段影像图。图中右下部分的暗色区域正是温度较低、磁力线较为开放的冕洞，它对高能带电粒子流的产生和最近的地磁暴与极光活动有一定贡献。图片来源：美国航天局（NASA）下属太阳动力学天文台（SDO）当CME对应的高能粒子流进入地球磁场范围后，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，其中较强者会称作地磁暴。所以地磁暴和极光是这些太阳高能粒子流影响的两面，可以通过监测地磁暴事件的强度预报极光的强度。通常而言，越正对地球、速度越快的 CME，会产生越强烈的地磁暴；而 CME 也具有不同形态，通常以 CME 两端夹角衡量，完全成环（360°）者被称作晕状 CME 这类通常是正对地球、速度极快的 CME 事件，往往会引发强地磁暴事件。电·磁·光的交织：地磁暴对生活的影响地磁暴除了直接反映地磁场的剧烈扰动，也代表着高能粒子流冲击地球高层大气。在这类大地磁暴活动时，磁极附近的高纬度区域地面会因为磁场的快速变化进一步激发感应电流，并对当地电网等产生一定干扰，此外高纬度区域地磁导航、卫星导航和低频无线电波导航等方式等也会受到明显干扰。由于高能带电粒子流增强，部分带电粒子会深入极地平流层而让这一层面电离辐射增强，对经过极地区域的航班飞行也稍有影响。而根据研究数据汇总而看，单次极地航班飞行时遭遇的剂量为 2.5～4μSv/h（上限在太阳活动高峰时达到），虽然这是天然本底辐射（约 0.2μSv/h）的 12～20 倍，但如果只是作为普通乘客的每年数次飞行，即使时间较长、在太阳活动高峰期间飞行，也远低于安全电离辐射剂量阈值（建议普通公众为每年 1000μSv，而职业工作者为每年 20000μSv），不会造成明显影响，但对于常年工作在极地航线的机组乘务人员，部分研究认为总辐射剂量可能接近安全阈值，也需要更多研究确认。在大气层之外，高能粒子流和地磁扰动同样对空间站、卫星的电气元件工作、飞行姿态等产生影响，在轨航天员需要注意。甚至对于部分低轨道航天器而言，由于运行区域大气密度稍大，地磁暴期间可能出现大气密度进一步升高而阻力增大，影响航天器轨道变动甚至提前坠落，这些都是需要防范。而以本次大地磁暴级别的事件，对于包括我国在内的中纬度地区日常生活，如电子器件、通讯、飞行航班等，都不会造成任何明显影响。对于更多普通人而言，目前并无充分证据表明地磁暴对身体状况存在影响。较强地磁暴的对普通人最直观的体验，则是在高纬度区域（准确而言，是磁极周边的磁纬度较高区域）更可能看到绚烂极光，且随着高能粒子流向赤道方向扩张，不少中纬度地区，包括我国北部也能看到极光。只是前文已经提及，我国北方的极光视角较低且较为暗淡，必须在足够空旷、能避开城镇灯等光污染区域，如果纬度不够高，在城镇里是很难见到。 ... PC版： 手机版：

NASA 和 SpaceX 成功测试星际飞船的月球着陆器对接系统

NASA 和 SpaceX 成功测试星际飞船的月球着陆器对接系统 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 太空探索技术公司（SpaceX）和美国国家航空航天局（NASA）最近对对接系统进行了全面的鉴定测试，该系统将连接太空探索技术公司的"星际飞船"载人着陆系统（HLS）与"猎户座"（Orion），并在未来的"阿耳特弥斯"（Artemis）载人任务中连接月球轨道上的"盖特威"（Gateway）。基于经过飞行验证的"龙2号"主动对接系统，Starship HLS对接系统将能够在对接过程中充当主动或被动系统。资料来源：SpaceX美国国家航空航天局（NASA）的阿尔忒弥斯计划（Artemis campaign）正在为月球的持续科学探索奠定基础。为了方便登月，宇航员需要在不同的航天器之间进行转换。最近，NASA 和 SpaceX 对旨在实现这些关键转换的对接系统进行了鉴定测试。在阿耳特弥斯III号任务中，宇航员将乘坐猎户座飞船从地球到达月球轨道，然后在两个飞船对接后，转移到着陆器星船载人着陆系统（HLS）上，该系统将把宇航员带到月球表面。地面活动完成后，星际飞船将把宇航员送回在月球轨道上等待的猎户座。在以后的任务中，宇航员将通过"盖特威"月球空间站从"猎户座"转移到"星际飞船"。星际飞船对接系统以 SpaceX 在飞往国际空间站的任务中使用的经过飞行验证的龙 2 号对接系统为基础，可以配置为将着陆器连接到猎户座或网关。SpaceX 星际飞船载人着陆器设计插图，该着陆器将根据阿耳特弥斯（Artemis）计划搭载美国宇航局（NASA）首批宇航员前往月球表面。图片来源：SpaceX星际飞船 HLS 的对接系统测试在美国宇航局约翰逊航天中心进行，历时 10 天，使用的系统模拟了两个在轨航天器之间的接触动力学。测试包括 200 多个对接场景，有不同的接近角度和速度。这些使用全尺寸硬件的实际结果将验证月球着陆器对接系统的计算机模型。这项动态测试表明，星际飞船系统可以在主动对接时进行"软捕获"。当两个航天器对接时，一个航天器扮演主动的"追逐者"角色，而另一个航天器则扮演被动的"目标"角色。为了进行软捕获，主动对接系统的软捕获系统（SCS）会伸出，而另一个航天器上的被动系统则保持缩回状态。主动对接系统软捕捉系统上的锁扣和其他装置连接到被动系统上，使两个航天器对接。自被选为自阿波罗号以来人类首次返回月球表面的着陆器以来，SpaceX 已通过定义和测试发电、通信、制导和导航、推进、生命支持和空间环境保护所需的硬件，完成了 30 多个 HLS 具体里程碑。根据美国国家航空航天局的阿尔忒弥斯计划，该机构将让第一位女性、第一位有色人种和第一位国际伙伴宇航员登陆月球表面，并为人类火星探险做准备，以造福全人类。商业载人着陆系统以及太空发射系统火箭、猎户座飞船、先进的宇航服和漫游车、探索地面系统和网关空间站对深空探索至关重要。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA科学家开发出一种精确测量地球河流的水量和排水量的方法

NASA科学家开发出一种精确测量地球河流的水量和排水量的方法 美国国家航空航天局（NASA）领导的一项研究将溪流测量数据与 300 万个河段的计算机模型结合起来，绘制了一幅地球河流含水量的全球图景。据估计，亚马逊河流域的水量约占世界河水总量的 38%，是所评估的所有水文地区中最多的。资料来源：美国国家航空航天局几十年来，对地球河流总水量的大多数估计都是对 1974 年联合国数字的改进。由于缺乏对世界河流的观测，特别是对那些远离人类居住区的河流的观测，因此很难做出更好的估计。现在，美国国家航空航天局的科学家们采用一种新方法，对地球河流的水量、流入海洋的水量以及这两个数字随时间的波动程度做出了新的估计。这些信息对于了解地球的水循环和管理淡水供应至关重要。为了全面了解地球河流的蓄水量，美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）的科学家们将溪流测量数据与全球约300万条河段的计算机模型相结合。这项研究由伊丽莎-柯林斯（Elyssa Collins）领导，她作为喷气推进实验室的实习生和北卡罗来纳州立大学的博士生进行了分析，研究成果发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志上。科学家们估计，从1980年到2009年，地球河流的平均总水量为2246立方公里（539立方英里）。这相当于密歇根湖水量的一半，约占淡水总量的 0.006%，而淡水总量本身就占全球总水量的 2.5%。尽管河流占地球总水量的比例很小，但自人类最早的文明开始，河流就对人类至关重要。美国国家航空航天局（NASA）领导的这项研究估算了 300 万个河段的流量，确定了世界各地人类用水量大的地方，包括科罗拉多河、亚马逊河、奥兰治河和墨累-达令河流域的部分地区，此处显示为灰色。资料来源：美国国家航空航天局本页顶部的地图显示了各水文地区的储水量。研究人员估计，亚马逊河流域（最深的蓝色）蕴藏了全球约 38% 的河水，在所有被评估的水文地区中最多。同一流域也是向海洋排放水量最多的地区（第二张地图）：每年 6,789 立方公里（1,629 立方英里）。1980-2009年间，该流域平均每年向海洋排放37411立方千米（8975立方英里），占全球向海洋排放总量的18%。虽然河流不可能出现负排量研究方法不考虑上游流量但为了便于核算，某些河段的出水量有可能少于入水量。这就是研究人员在科罗拉多河、亚马逊河、奥兰治河流域以及澳大利亚东南部墨累-达令河流域发现的现象。这些负流量大多表明人类大量用水。柯林斯说："在这些地方，我们看到了水资源管理的痕迹。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

美国国家航空航天局的PACE即将开始工作 揭开地球的微观奥秘

美国国家航空航天局的PACE即将开始工作 揭开地球的微观奥秘 2024年2月8日，美国国家航空航天局（NASA）最新的地球科学卫星在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站成功发射。这张照片拍摄于美国东部时间凌晨1:33，SpaceX公司的猎鹰9号火箭携带NASA的PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器升空。在距离地球数百英里的高空，PACE将研究微小的、通常看不见的东西的影响：水中的微小生命和空气中的微小颗粒。美国国家航空航天局地球科学部主任卡伦-圣杰曼（Karen St. Germain）说："PACE任务将利用太空独特的有利位置，研究一些可能产生最大影响的最小事物。"通过将高光谱仪和偏振计结合起来，PACE 将深入了解海洋和大气之间的相互作用，以及不断变化的气候如何影响这些相互作用。2024 年 1 月 21 日大地遥感卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号拍摄的南澳大利亚海岸浮游植物大量繁殖的卫星图像。海洋中的微小浮游植物可以发展成足以从轨道上看到的大量繁殖。例如，大地遥感卫星9号上的OLI-2（Operational Land Imager-2，陆地成像仪2号）拍摄的这张自然彩色图像（上图）显示了南澳大利亚海岸附近的浮游植物群。但是，仅凭卫星图像，科学家们还无法确定是哪种浮游植物构成了像这样的水华。PACE 的高光谱OCI（海洋色彩仪器）将测量海洋和其他水体的紫外线、可见光和近红外线光谱。这将使科学家能够跟踪浮游植物的分布情况，并首次从太空中确定每天在全球范围内出现的浮游植物群落。科学家和沿海资源管理者可以利用这些数据帮助预测渔业健康状况、跟踪有害藻类的繁殖情况并确定海洋环境的变化。该航天器还携带了两台偏振计仪器，用于探测阳光如何与大气中的微粒相互作用。这些数据可以为研究人员提供有关大气气溶胶和云层特性以及地方、区域和全球范围内空气质量的新信息。几十年来，美国国家航空航天局（NASA）一直在从太空研究气溶胶观测它们的位置和丰度但是，AACE 及其SPEXone和HARP2极地测量仪将改变这一游戏规则。这些仪器将揭示气溶胶的形状和大小，帮助科学家回答气溶胶从何而来以及如何影响地球系统其他部分的问题。美国国家航空航天局的 PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器在地球上空运行。图片来源：NASA GSFC2 月 8 日发射后，航天器成功地与地球上的地面站取得了联系，为团队提供了有关其发射后状态、健康、运行和能力的早期读数。在未来几周内，将对 PACE 的发射后评估进行全面审查，以确定其是否已做好进入任务运行阶段的准备。照片由 NASA 提供。美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Lauren Dauphin 使用美国地质调查局的 Landsat 数据拍摄。视频：Ryan Fitzgibbons (KBRWyle)/NASA 戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

磁层中的爆炸事件：科学家调查地球磁尾的异常副风暴

磁层中的爆炸事件：科学家调查地球磁尾的异常副风暴 图中显示地球周围的磁场线在磁尾重新连接，这通常是副风暴的最初迹象之一。西南研究所内部资助的一个项目正在调查副风暴的性质，特别是2017年的一次事件，当时似乎发生了重连接，但没有引发副风暴。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心-概念图像实验室自2015年发射以来，MMS航天器一直在勘测磁层和周围等离子体之间的边界磁层顶，以寻找磁重联的迹象，当磁场线汇聚、断开并重新连接时，就会发生磁重联，爆炸性地将磁能转化为热能和动能。2017 年，MMS 在磁尾观测到了磁重连接的迹象，但没有观测到伴随重连接出现的副风暴的正常迹象，如强电流和磁场扰动。四个 MMS 航天器在地球磁场轨道上的示意图。资料来源：美国国家航空航天局SwRI 的博士后研究员 Andy Marshall 博士说："我们想看看 MMS 观测到的局部物理学如何影响整个全球磁层。通过将这一事件与更典型的副风暴进行比较，我们正努力加深对副风暴成因以及副风暴与重联之间关系的理解"。"在这个为期一年的项目中，SwRI 将把 MMS 对影响局部磁场和粒子的再连接的现场测量结果与 NASA 戈达德空间飞行中心的社区协调建模中心利用密歇根大学的空间天气建模框架创建的全球磁层重建结果进行比较。马歇尔说："副风暴的全球磁尾对流模式与非副风暴的磁尾再连接模式之间可能存在重大差异。我们还没有研究过全球范围内的磁场线运动，因此这次不寻常的副风暴可能是MMS偶然观测到的局部现象。如果不是这样，它可能会重塑我们对尾侧再连接与副风暴之间关系的理解。"MMS是美国宇航局太阳地球探测器计划的第四次飞行任务。戈达德太空飞行中心建造、集成和测试了四个 MMS 航天器，并负责整个飞行任务的管理和运行。MMS 仪器套件科学小组的首席研究员在圣安东尼奥的 SwRI 工作。科学运行规划和仪器指挥由位于博尔德的科罗拉多大学大气和空间物理实验室的 MMS 科学运行中心负责。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA"Starliner"飞船准备好回家了吗？了解下一步行动

NASA"Starliner"飞船准备好回家了吗？了解下一步行动 图为国际空间站在埃及地中海海岸上空 262 英里处运行时，美国国家航空航天局波音乘员飞行试验的"Starliner"飞船与"和谐号"舱的前端口对接。图片来源：美国国家航空航天局目前其他测试正在白沙进行，并计划进行进一步的地面测试，以了解推进器的性能。延长在国际空间站的停留时间可以进行详细的数据分析，并为未来的任务做好准备。在6月28日星期五的媒体电话会议上，美国国家航空航天局（NASA）和波音公司的领导介绍了Starliner乘员飞行测试的最新情况。Starliner综合团队将继续评估航天器的推进系统性能，并在安排从国际空间站脱离对接之前完成其他前期工作。下面是电话会议的完整重播。"我们的目标是让布奇和苏尼搭乘波音公司的飞船回家，我们正在努力确认'Starliner'将按照设计性能将他们安全送回地球，"位于华盛顿的美国宇航局总部的美国宇航局太空运行任务局副局长肯-鲍尔索克斯（Ken Bowersox）说。"空间站给了我们充足的时间，让我们能够查看上山途中收集的数据，并进行一些额外的测试。我们仍在进行测试任务，我们希望在最后决定让乘员登上飞船返回之前，花更多的时间研究数据。"从穹顶上的一个窗口俯瞰国际空间的一部分，可以看到波音公司的"Starliner"飞船停靠在"和谐号"太空舱的前端口，部分被遮挡。图片来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局和波音公司将在新墨西哥州的白沙测试设施进行额外的地面测试，以更好地了解航天器推进器的性能。这次测试将使"Starliner"的推进器暴露在类似飞行的脉冲数和热条件下，供地面小组检查和分析。收集到的数据还将有助于确定未来认证后空间站任务的系统改进。"美国国家航空航天局商业乘员计划经理史蒂夫-斯蒂奇（Steve Stich）说："我们花了很多时间来确定是否能从地面热火中获得有意义的数据，以便更好地为我们的飞行决策提供信息。基于Starliner在对接期间的持续表现，我们正在与空间站合作，在必要时将几个组件的认证时间延长到45天的任务期限之后，这样我们的工程团队就可以在Butch和Suni支持各种在轨活动的同时抽出所需的时间，而这些活动对于维持空间站的运行和研究至关重要"。工程团队正在努力敲定测试计划和额外地面测试的时间表，这些测试将在未来两周内进行。考虑到服务舱在任务结束时将无法回收，他们正在利用额外的时间，在与空间站对接时尽可能多地收集数据。美国国家航空航天局（NASA）的波音乘员飞行测试宇航员（从上往下）布奇-威尔莫尔和苏尼-威廉姆斯在国际空间站"和谐"号舱前端口与波音"Starliner"飞船之间的前庭内合影。图片来源：美国国家航空航天局自6月6日美国国家航空航天局宇航员布奇-威尔莫尔和苏尼-威廉姆斯搭乘"Starliner"抵达以来，任务小组一直在努力完成与管理航天器服务舱氦气歧管中的五个小泄漏有关的开放性工作，同时再次确认航天器反应控制系统推进器的健康状况。如果空间站发生紧急情况，需要乘员立即离开轨道返回地球，"Starliner"号仍可随时待命。除了监测在轨硬件（在对接状态下运行正常）外，NASA 和波音公司还继续在地面进行测试和分析，探索氦系统泄漏的潜在原因，并分析Starliner推进器上的仪器数据。工程师们正在努力衡量脱离对接后可能出现的潜在氦气泄漏率，验证必要时在飞行中使用的操作缓解措施，并探索团队已经从飞行数据中收集到的故障树之外的考虑因素。当国际空间站在澳大利亚西南印度洋上空 266 英里处翱翔时，波音公司的"Starliner"宇宙飞船停靠在"和谐号"太空舱的前端端口下方，一道极光流过。图片来源：美国国家航空航天局他们还在评估最近的地面测试结果，这些结果表明Starliner推进器仪器的性能优于预期。根据这些结果，工程团队确信，"Starliner"的推进器压力传感器不会在飞行过程中过热，导致推进器在轨道上过早地取消选择，而最初认为这种情况是有可能发生的。与此同时，实验室还在继续模拟推进系统的应急情况，以确保"Starliner"的备用系统和推进器组合的预期性能，以便在必要时在返回过程中使用。一旦完成所有必要的地面测试和相关数据分析，NASA 商业乘员计划和国际空间站计划以及波音公司的领导将进行机构级审查。在审查期间，高级机构领导和任务经理将与包括国际合作伙伴在内的更广泛的 NASA 社区讨论他们的发现和选择，以正式记录机构对Starliner飞行计划的认可，并评估未来返回的机会。美国国家航空航天局（NASA）计划在机构审查之后举行一次电视媒体简报会，讨论"Starliner"返回前的下一步工作。一旦最终确定，该机构将与大家分享简报会的细节。威尔莫尔和威廉姆斯继续在空间站上提供额外的乘员时间和宝贵的贡献，协助进行太空行走和科学调查，同时帮助地面团队收集关键数据，以备认证后长期Starliner飞往轨道综合体。编译自/scitechdaily. ... PC版： 手机版：