撰文：史提芬尼.帕帕斯                  2023年12月4日

当国际空间站在亚洲和南极洲之间的，南印度洋上空271英里处绕轨道运行时，南极极光穿过地球大气层。（图片：美国宇航局）

新的研究发现，袭击地球的太阳风暴的强度，在短距离内可能会非常不同，相距几十英里的地方，会经历非常不同的磁干扰。

芬兰索丹屈来地球物理观测站（SGO）主任、研究合著者艾雅.坦斯卡宁在一份声明中表示，这可能意味着一些地区比以前更容易受到大型太阳风暴的影响。如今，大多数太阳风暴监测网络的传感器，平均间隔约250英里（400公里）。但坦斯卡宁和她的同事发现，太阳风暴的强度，在62英里（100公里）左右的较小范围内变化。

“当这样的太阳风暴来袭时，过于稀疏的磁强计网络，可能会导致低估局部磁场分布。

当来自太阳的带电粒子强烈爆发撞击地球大气层时，就会发生太阳风暴。大气层保护地球表面免受大多数带电粒子的影响，尽管近地轨道上的卫星，有电涌和损坏的危险。当风暴足够大时，它们会导致极光出现在比平时更低的纬度。在最坏的情况下，太阳风暴会破坏电网。

为了研究这些影响的细节，SGO和芬兰奥卢大学的研究人员，回顾了1977年。那年12月，一场强烈的太阳风暴袭击了地球，斯堪的纳维亚磁强计阵列（SMA）的32个台站，记录到了这场风暴。这种磁场传感器阵列，比当今北欧国家的监测网络密度更大，但它从未被数字化——所以所有数据都放在胶片上。

在这项新的研究中，研究人员对这些记录进行了拍照和数字化，他们发现各个站之间的变化是极大的。在一场强烈的太阳风暴中，比如1859年摧毁电报通信的卡林顿事件，在大约6英里（10公里）的范围内，磁干扰可能会有多达150纳特斯拉的变化。（纳米特斯拉是对强磁场的测量。）换句话说，一个区域可能几乎没有任何磁干扰，而一个距离很短的地方可能会经历几百倍的强度。

坦斯卡宁说，这一发现为在测量地球磁场变化的网络中，添加更多传感器提供了论据。

她说：“密度更大的磁强计网络，将有助于（我们）了解太阳风暴期间磁场的复杂结构。我们可以提供太阳风暴移动的本地警报，并更好地保护易受磁干扰的基础设施。”

这一发现发表在11月2日的《科学报告》杂志上。