图1. 绚烂的极光，便是亚暴发生的标志与产物
磁层亚暴作为最普遍、常见的空间灾害之一，自上世纪被发现以来一直是空间物理学的研究热点。研究表明，行星际激波（IP Shock）可以触发磁层亚暴。那么什么样的行星际激波能触发强亚暴（AE>1000nT）与超强亚暴（AE>2000nT）呢？这一问题对我们深入理解磁层亚暴这一现象十分关键。作者归纳总结发现，行星际激波触发的强亚暴与超强亚暴往往发生在行星际磁场（IMF）南向和高速太阳风的情况下。另外，在春分(秋分)前后，当IMF指向（远离）太阳时，行星际激波更容易触发强亚暴，这主要是因为Russell-McPherron效应。因此，南向行星际磁场和Russell-McPherron效应被认为是由行星际激波触发强亚暴和超强亚暴的先兆。除了行星际激波本身，被其压缩过的日冕物质抛射（CME）鞘层更是携带了被压缩的超强行星际磁场并具有平均7小时的持续时间，当磁场指向南向时，则可能触发超强亚暴。观测统计结果也证实了这一推论：超强亚暴往往发生于日冕物质抛射（CME）的鞘层。
图2. (a) 行星际激波及驱动其的CME示意图。(b) Russell-McPherron效应原理示意图
与强亚暴伴随而来的，是地球电离层单价氧离子的逃逸。在强亚暴与超强亚暴发生时，逃逸的氧离子将成为地球磁尾、环电流的主导成分。亚暴本身的产物——等离子体团（Plasmoid）、高速流（Burst Bulk Flow）也包含大量的逃逸氧离子。因此在亚暴期间，氧离子对磁层动力学的贡献也是不可或缺的。
图3. 左图：Cluster和Double Star对在SME达2500的超强亚暴中的高速流进行的联合观测。右图：氧离子主导的高速流事件时间轴渲染图。
该文章的写作出发点是2020年7月宗秋刚教授进行的一场题为《地球磁层强亚暴和超强亚暴》的线上讲座（空间物理系列讲座第一季第一期，bilibili录像链接：https://www.bilibili.com/video/bv1ZK411n747），该讲座系统地阐述了强亚暴和超强亚暴的研究历史以及前沿进展。该讲座当时吸引了几百名空间物理****在线参加（会议未开始已经超出了300人人数上限），现场更是提问不断、互动热烈，讲座录屏上传后获得上千次观看以及好评。
