新地图将有助于预测地球对太空天气的反应

我们大多数人可能认为太阳是一个安静、被动的圆盘，在天空中燃烧，但它非常活跃，不断向地球发射等离子流和带电粒子流。幸运的是，地球磁场大部分情况下会偏转这股愤怒的火流，但某些类型的太阳活动会干扰磁场，造成严重的地磁风暴。

这就是北极光和南极光形成的原因，但一场严重的风暴也可能摧毁电网，导致停电和难以言喻的麻烦。太阳风暴造成的损失和破坏可能超过 1 万亿美元，让近期其他自然灾害相形见绌。

为了应对此类灾难，电力公司不仅需要了解太阳（科学家们正越来越多地尝试这样做），还需要了解地球。一张覆盖美国大陆一半面积的新地图显示了地球自身的电导率如何影响地磁风暴。

在一次大规模太阳风暴中，日冕物质抛射 (CME) 产生的粒子会流向地球，撞击磁场，像消防水管冲击墙壁一样绕着地球流动。磁场会扭曲变形，虽然看不见，但高纬度地区的观察者可以看到粒子在它周围飞舞——极光。一些粒子会落到地面，继续扩散，就像电流通过电线一样。

美国地质调查局的杰弗里·洛夫和他的同事绘制了一张统计地图，显示了这些地面电流的发生地点。该地图基于美国地质调查局的调查数据和一个名为 EarthScope 的地球观测计划，该计划是一个由地震和其他地球物理仪器组成的网络，用于测量北美大陆。它出现在《地球物理研究快报》的新一期上。

这些地电场的振幅取决于太阳辐射的强度。但它也取决于地壳的地质和构造，科学家仍在试图理解这一点。明尼苏达州和威斯康星州的地电危害最高，而佛罗里达州的地电危害最低。作者说，受灾最严重的地方显然是在明尼苏达州北部，那里的古老断层和缝合带将火山岩与沉积岩相交织在一起。该地区的电导率跨越三个数量级，可能导致强大的地面地电流。

他们表示，尽管研究人员在广泛的地点研究了地球地下电导率，但并没有这方面的全国性数据集。全国性的调查加上额外的地磁监测站将改善预测。

作者在期刊中指出：“美国东北部是一个高度优先的地区，该地区包括几个主要的大都市中心和相应的电网基础设施，它们都位于复杂的地质和构造结构之上，并且所处的纬度地区的地磁活动可能局部强烈。”

本周太阳耀斑活动相当少，因此我们暂时不必担心。但这种情况几乎肯定会在几天内发生变化，因为太阳继续旋转，地球将发生改变，这可能会带来强大的日冕物质抛射，从而引发太空和地球的雷暴。

[H/T 美国地质调查局]