11 月 6 日,黑龙江大兴安岭、新疆阿勒泰等多地出现了罕见的极光,漠河地区还出现了红、绿极光交相舞动的景象。极光是自然灾害的预兆吗?为何此次在较低维度的地区也能看到极光?近年来我国极光频发的原因是什么?近日,南京大学天文与空间科学学院的陈鹏飞教授接受采访,他表示:太阳的活动性即将到达峰值,明年我国或将迎来极光观测的最佳时机。
红绿极光交织舞动," 漠河舞厅 " 照进现实
极光(Aurora),是一种绚丽多彩的等离子体现象。地球的极光是太阳带电粒子流进入地球磁场,与稀薄气体分子产生猛烈冲击而形成。由于地磁场的作用,极光常常出现于靠近南北极的高纬度地区上空。而在今年,我国漠河、新疆等地多次记录到极光景象,此次在较低纬度的漠河地区更是出现了我国最为罕见的绿色极光。
极光是如何产生的?是否是自然灾害到来前的预兆?陈鹏飞教授告诉记者,极光现象的产生和冬天脱毛衣产生电火花的原理是相同的。当太阳上发生剧烈的爆发现象,会产生几十亿吨的物质,以几百甚至上千公里每秒的速度朝地球撞击过来,与地球的磁场相互作用,带电粒子沿着磁场线轰击我们头顶上的大气,这就是本次黑龙江漠河地区极光形成的原因。
因此,极光并不是一种自然灾害现象,但也确实会伴随一些灾害性的效应。陈鹏飞教授介绍:" 极光与太阳爆发密切相关,往往会对地球的通讯,以及人造卫星的运行产生负面的影响,但对我们的日常生活不会产生危害。"
为何在较低纬度的漠河也能观测到极光
不同于高纬度的南北极,漠河地区所处纬度更低,因此更难观测到极光现象。
陈鹏飞教授将地球上空的磁场线类比成一道道关卡。当太阳抛射过来的带电粒子磁场和地球本身磁场的磁极相反,就可以冲破这些关卡,加速的电子沿着磁场线到达两端,形成极光现象。
太阳的爆发越强烈,带电粒子就可以冲破越多的关卡,到达纬度更低的地区。本次能在漠河看到绚丽的极光,是因为此次的爆发非常强烈,电子沿着磁场线到达了漠河上空,为我们带来一场视觉盛宴。
全球最常见的绿色极光,在我国却最为罕见
据陈教授介绍,在全球范围内,绿色极光出现的频率是最高的,但在我国却十分罕见,这还要从极光的产生机制说起。绿色极光是由高能带电粒子轰击空气中的氧原子而产生的,在 100 公里左右的低空中,氧原子的浓度比较高,产生的极光很容易被我们看见。但由于漠河的纬度太低,带电粒子的能量被削弱,所以需要极其高能量的电子才能轰击到低层的大气,产生绿色极光。此次漠河出现的绿色极光正是受太阳剧烈活动的影响而产生的。
带电粒子与不同的原子轰击所产生的极光颜色是不一样的,我们肉眼只能看到红橙黄绿青蓝紫等颜色,但其实极光还有紫外、极紫外,甚至 X 光,只是我们肉眼看不见,需要科学家借助仪器进行观测。
我国或将迎来极光观测的最佳时期
据陈鹏飞教授介绍,造成近年来我国境内极光频发的原因主要有两个,首先是太阳活动周期的影响。目前我们所处的第二十五太阳活动周,起始于 2019 年末,原本预计将于 2025 年到达峰值。但最近的研究表明,太阳活动峰值或将提前至 2024 年。随着黑子数的不断增加,我们将观测到更多的极光景象。
此外,地球的磁轴和自转轴之间存在约为 12 度的夹角,地磁极正以每年 50 公里的速度在向我国慢慢漂移。伴随着磁轴的漂移、磁场的增强,我国出现极光的概率也会大大提高。
据此,陈鹏飞教授表示,在未来一两年内,我国或将迎来极光观测的最佳时期。
作者:
南京大学新闻传播学院研一学生 赵之睿 张雪 王紫荆
指导老师:
南京大学新闻传播学院 副教授 庄永志
现代快报 + 记者 朱俊骏
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