揭晓极光这一天象之谜:原来与太阳风暴有关

2018-09-10 10:10 中科院之声

   来源:中科院之声

   在南北两极附近地区的夜晚,偶尔可以看到几条光带横跨天空,把黑暗的夜空照得一片光亮,这种壮丽动人的景象就是极光。极光是人们能看到的最美丽、最不可思议的自然现象,也是太阳风暴期间在地面唯一可以用肉眼看到的日地空间现象。极光越壮观,往往标志着太阳爆发越剧烈。

  神秘的极光

   极光是一种神秘的天象,自古以来为人所瞩目。许多世纪以来,不同地方的人都有自己的极光记载和传说。

“触龙”下凡  (源自www.dekowizja.pl)

 

  “触龙”下凡 (源自www.dekowizja.pl)

   人们所知最早的极光记录于公元前2600年。在我国古书《河图稽命征》中说道:“附宝(黄帝的母亲)见大电光绕北斗权星,照耀郊野,感而孕二十五月,而生黄帝轩辕于青邱。”在先秦古书《山海经》中提到,极光是一位名叫“触龙”的神仙,形貌如一条红色的蛇:“人面蛇身,赤色,身长千里,钟山之神也”。

   “极光”这一术语来源于拉丁文“伊欧斯”这个词。传说“伊欧斯”是希腊神话中“黎明”的化身,是希腊神“泰坦”的女儿,太阳神和月亮女神的姐姐。“极光”这一名称却来源于罗马神话中的织架女神“奥罗拉”(Aurora), 她掌管极光,代表旭日东升前的黎明。那么,如此美丽迷人的光辉是如何发出的呢?

极光女神“厄俄斯”(但丁·加布里尔·罗塞蒂画)

 

  极光女神“厄俄斯”(但丁·加布里尔·罗塞蒂画)

  极光是怎么产生的?

   极光这一天象之谜,直到最近这些年才逐渐有了合理的解释。其实,这还要从这些光能的来源——太阳说起。从太阳上喷发出来的大量带电粒子,以每秒几百公里的速度吹向行星际空间,形成太阳风。到达地球附近的粒子不断撞击地球磁场,并环绕地球流动。在太阳风的吹动下,地球磁场不再是对称的,已经变成某种“流线型”。由于与行星际磁场的相互作用,变形的地球磁场的两极外各形成一个磁力线集中的“漏斗区”。当磁层出现扰动时,磁尾的带电粒子被加速,沿磁力线运动,如流水般顺着漏斗边缘倒入“漏斗区”,并撞击高层大气中的气体分子和原子,使后者被激发——退激而发光,于是便产生了这种“鬼怪之光”。

粒子沉降在两极漏斗区(作者自画)

粒子沉降在两极漏斗区(作者自画)

   当太阳风暴发生时,磁层扰动变得剧烈起来,发生地磁暴。这时,就会激发出更多种颜色的单色光。这些光混合在一起,便出现了五颜六色、奇异壮观的极光,就像五彩的霓虹灯一样。

责编:陶文冬
分享:

推荐阅读