極光(Aurora),是一種絢麗多彩的發光現象,其發生是由于太陽帶電粒子流(太陽風)進入地球磁場,在地球南北兩極附近地區的高空,夜間出現的燦爛美麗的光輝。在南極被稱為南極光,在北極被稱為北極光。地球的極光是來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。
在南北兩極附近地區的夜晚,偶爾可以看到幾條光帶橫跨天空,把黑暗的夜空照得一片光亮,這種壯麗動人的景象就是極光。極光是人們能看到的最美麗、最不可思議的自然現象,也是太陽風暴期間在地面唯一可以用肉眼看到的日地空間現象。極光越壯觀,往往標志著太陽爆發越劇烈。
神秘的極光
極光是一種神秘的天象,自古以來為人所矚目。許多世紀以來,不同地方的人都有自己的極光記載和傳說。
“觸龍”下凡
人們所知最早的極光記錄于公元前2600年。在我國古書《河圖稽命征》中說道:“附寶(黃帝的母親)見大電光繞北斗權星,照耀郊野,感而孕二十五月,而生黃帝軒轅于青邱。”在先秦古書《山海經》中提到,極光是一位名叫“觸龍”的神仙,形貌如一條紅色的蛇:“人面蛇身,赤色,身長千里,鐘山之神也”。
“極光”這一術語來源于拉丁文“伊歐斯”這個詞。傳說“伊歐斯”是希臘神話中“黎明”的化身,是希臘神“泰坦”的女兒,太陽神和月亮女神的姐姐。“極光”這一名稱卻來源于羅馬神話中的織架女神“奧羅拉”(Aurora), 她掌管極光,代表旭日東升前的黎明。那么,如此美麗迷人的光輝是如何發出的呢?
極光女神“厄俄斯”
極光是怎么產生的?
極光這一天象之謎,直到最近這些年才逐漸有了合理的解釋。其實,這還要從這些光能的來源——太陽說起。從太陽上噴發出來的大量帶電粒子,以每秒幾百公里的速度吹向行星際空間,形成太陽風。到達地球附近的粒子不斷撞擊地球磁場,并環繞地球流動。在太陽風的吹動下,地球磁場不再是對稱的,已經變成某種“流線型”。由于與行星際磁場的相互作用,變形的地球磁場的兩極外各形成一個磁力線集中的“漏斗區”。當磁層出現擾動時,磁尾的帶電粒子被加速,沿磁力線運動,如流水般順著漏斗邊緣倒入“漏斗區”,并撞擊高層大氣中的氣體分子和原子,使后者被激發——退激而發光,于是便產生了這種“鬼怪之光”。
粒子沉降在兩極漏斗區
當太陽風暴發生時,磁層擾動變得劇烈起來,發生地磁暴。這時,就會激發出更多種顏色的單色光。這些光混合在一起,便出現了五顏六色、奇異壯觀的極光,就像五彩的霓虹燈一樣。
極光的產生
用一個形象的比喻,可以說極光活動就像地球磁層活動的實況電視畫面。地球磁層是一個巨大無比的電視機顯像管,將進入高空大氣的太陽風粒子流匯聚成束,聚焦到地球的兩極地區。沉降粒子為電視機的電子束,地球磁場為電子束導向磁場,地球極區大氣為熒光屏,極光則是電視屏幕上移動的圖像。住在南北兩極地區的人們每天都可以收看到這天然的巨幅電視。
電子束打擊熒光屏發光
本文標題:極光之謎:神秘激光與太陽風暴有關?!
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