你是否还记得，第24活动周的那一次绽放？

第24太阳周，从一开始就备受争议。有专家预测他会比较强，有专家预测他会比较弱，有专家默不吱声，以至于国际预报组织最总给出两种结果，一高（120左右），一低（90左右）。如今，预测低的专家可以振臂高呼“您看看，您看看，还是我预测的准”。弹指一挥间，第24周将走完自己的整个11年历程，11年那，太可怕了，时间都去哪了？纵观其整个过程，可以用“低调”两个字来形容，他的峰值强度远低于所有活动周的平均水平。是低调了点，但这并妨碍我们有短暂的绽放，一次完全出乎意料的事件震撼了空间科学界的科学家们，这便是2015年3月17日的第24周最强磁暴事件。

1.事件回顾

2015年3月15日，之前曾经爆发过1个Ｘ级Ｘ射线耀斑和多个M级Ｘ射线耀斑的AR2297活动区爆发了一个长时间的C9.7级耀斑，并伴随有全晕日冕物质抛射（CME）。图像显示这是一次普通的CME，是一次强度一般的爆发过程。空间环境预报机构和数值模拟结果都显示：CME会在世界时17日下午到达地球，影响一般。

图1 3月15日卫星观测到的CME

然而，出乎所有科学家和预报员的意料，这次CME来的是如此之快、如此凶，导致了第24太阳活动周以来最强地磁扰动，并引发了一系列空间环境效应。

2.第24太阳活动周最强磁暴

3月17日凌晨3点，裹挟着强大磁场的CME开始冲击地球，之后地磁Kp指数一路飘红，地球磁场发生剧烈扰动，有12个小时达到大地磁暴水平，Dst一路下降至-200nt，3月17日Ap指数达到117，成为第24太阳活动周以来最强地磁暴。

对地磁暴反应最快也最明显的莫过于极光。3月17日北极地区极光活跃，最低纬度达到了美国北部地区，其中威斯康星、蒙大拿等州都看到了美丽的极光。

图2 CME引起的强地磁扰动

图3 地磁Dst指数变化

3.地球磁层顶穿越地球静止轨道

受快速等离子体云的撞击，3月17日地球磁层受到严重压缩，地球磁层顶大小和形态发生了明显的变化。中科院空间环境预报中心利用自主开发的模式，预测到3月17日磁层顶日下点多次被压缩到地球静止轨道（距地心6.6个地球半径）以内，发生了多次磁层顶穿越地球静止轨道事件。

图4 地球磁层顶（蓝色曲线）穿越地球静止轨道（红色虚线）

图5 空间环境预报中心模式预测地球磁层顶穿越地球静止轨道事件

此次事件引发了多次地球磁层顶穿越地球静止轨道事件，其中正好被地球静止轨道上GOES13和GOES15空间环境监测卫星所监测到。图6中显示了GOES13和GOES15卫星观测到的磁场水平分量（Hp）。当它们穿越地球磁层顶时，观测到磁场水平分量（Hp）发生了反转。如果此时穿越磁层顶的地球静止轨道卫星是靠磁场来控制姿态的话，那么它将面临姿态控制异常的危险。

图6 GOES13和GOES15卫星观测到的Hp分量