去年5月，一场被称为“母亲节风暴”或“甘农风暴”（Gannon Storm）的太阳风暴，不仅在全球各地带来了持续三天的绚丽极光，更对地球的电离层和等离子体层造成了剧烈影响。

一项新的研究揭示，这场近二十年来最大的太阳风暴，将地球的保护层压缩到了原始尺寸的五分之一，同时也解释了为什么那场极光能远至赤道附近！

太阳黑子发威：G5级极强风暴

这场风暴的源头是太阳表面的一个巨大黑子区域——AR3664。

尺寸惊人：这个太阳黑子区域的直径是地球的十五倍，其规模可与有记录以来最极端的1859年太阳风暴相媲美。

高强度冲击：在2024年5月9日，这个黑子朝向地球爆发了多次巨大的等离子体和磁能喷发（CMEs）。

这场风暴在强度 G 级上达到了最高的 G5 级“极端” 强度，成为自2003年“万圣节风暴”以来最强大的一次。

命名纪念：这场“母亲节风暴”后来被命名为“甘农风暴”，以纪念几天前不幸去世的太空物理学家詹妮弗·甘农（Jennifer Gannon）。

地球保护层被“冲刷”殆尽

地球由多层带电粒子组成的磁气圈（magnetosphere）保护着，其中一层被称为等离子体层（plasmasphere），它通常延伸到地球上方约44,000公里。

剧烈收缩：最新的研究，利用日本荒濑卫星（ARASE）的数据显示，风暴袭来时，等离子体层从44,000公里骤降至仅 9,600公里，被挤压到五分之一的大小。

粒子流失：皇家墨尔本理工大学的太空物理学研究员布雷特·卡特（Brett Carter）博士形象地描述，当风暴来袭时，“所有这些粒子都被从磁气圈中喷射出去，就像冲厕所一样”。

极光南移：正是这种粒子的大量“冲刷”和流失，使得带电粒子能够沿着地球磁场线传播得更远，从而解释了为什么那次极光可以被远至澳大利亚北部爱丽斯泉和汤斯维尔，以及美国南部佛罗里达州的居民观测到。

影响与恢复：GPS受干扰卫星忙避险

这场强大的太阳风暴不仅是壮观的光影秀，更是一场太空安全挑战。

恢复缓慢：名古屋大学的研究员之一新堀淳树（Atsuki Shinbori）指出，研究发现等离子体层恢复正常形态耗时四天，这是荒濑卫星自2017年监测以来记录到的最长恢复时间。

负面风暴：恢复缓慢的原因可能是一种被称为“负面风暴”的现象，它会从全球范围内消耗电离层中的电子密度，改变大气化学成分并切断等离子体层的粒子供应，延迟了恢复。

现实影响：风暴造成了 GPS 精度下降、飞机航线改道，甚至迫使超过 5,000 颗卫星必须调整位置以避免脱轨或相撞。

前所未有的机遇：海量卫星提供数据

卡特博士表示，这种大型风暴在职业生涯中可能只会遇到两三次。

得益于自2003年上次大型风暴以来，人类向轨道发射了大量卫星，这为科学家们研究超级风暴的运作方式提供了前所未有的宝贵数据。

这项研究的成果将对未来太空天气预警和卫星运营安全产生重要影响。