极光是一种绚丽多彩的等离子表示象。地球的极光是太阳带电粒子流进入地球磁场,经由加速后与高空的稀薄气体分子产生剧烈撞击而形成。由于地磁场的浸染,极光一样平常涌现于靠近南北极的高纬度地区上空。
极光的产生和太阳的剧烈爆发有关。“用大家熟习的经历举个例子,极光征象有点像冬天我们脱毛衣时产生的电火花,只不过电火花是纤维摩擦导致的,而极光是电子与大气碰撞产生的。”陈鹏飞先容,太阳上发生剧烈的爆创造象后,会抛出几十亿吨的物质,以几百乃至上千公里每秒的速率在行星际运动,一旦撞向地球,与地球的磁场相互浸染,带电粒子沿着磁场线轰击我们头顶上的大气,便有了极光。纵然没有太阳爆发,如果太阳开释出高速太阳风时,地球上也会涌现极光,只是相对弱一些。
12月1日晚的极光之以是涌现,太阳“脱”了至少“三件毛衣”。三越日冕物质抛射相继喷发,你追我赶,抱团超地球飞奔而来。“一样平常来说,极光涌如今南北两极高纬度附近。但太阳的爆发越强烈,带电粒子就可以冲破越多的关卡,到达纬度更低的地区。”陈鹏飞见告,天文爱好者们在北京上空拍到极光,汇聚了三次太阳爆发的威力,高能电子到达间隔我国北部边疆线几百公里的上空,甚至于在北京也能看到。
高速太阳风和太阳爆发常常发生,极光并不是“限量版”
陈鹏飞见告,高速太阳风和太阳爆发常常发生,只是强弱程度有差。这也导致极光常常涌现,在比较沉着的状态时,沿着磁力线进入大气层的粒子数量比较少,它引发出来的光就比较弱,人眼可能就很难以不雅观察。人的肉眼必须要在太阳风或太阳爆发强烈时才能看到极光,由于那个时候进入大气层的粒子更多,人类能够在地面上看到非常动态的极光舞动。
相对付我国,地理纬度差不多的美国能够看到极光的频率更高一些,这又是什么缘故原由呢?专家阐明,地球的磁场分布非常像在地球内部放了一个条形磁铁,但是磁铁的南北两极并不是和地球的自转轴重合,靠近北半球的部分向西半球有较大的偏移,地球的磁轴和自转轴之间存在约为 12 度的夹角,这导致美国的地磁纬度比较高,因此在美国乃至纬度低至佛罗里达的地方都能看到极光。
地球磁场视觉效果示意图 图源 NASA
地磁暴会伴随磨难性效应发生
对生活在地面的人们而言,极光并不是一种自然磨难征象,但它也确实会伴随一些磨难性的效应。陈鹏飞教授先容,极光与太阳爆发密切干系,每每会对地球的通讯、导航以及人造卫星的运行产生负面的影响。“地磁暴引起的电离层扰动,会影响导航中传播的无线电波,产生骚扰乃至中断。”
太阳风暴吹来时,包含的物质以及裹挟的磁场,会压缩地球的偶极磁场。极光也会向低纬度地区扩展,太阳风暴越大,它扩展的范围就会越大。1859年曾有一次非常著名的“卡灵顿太阳爆发事宜”,是有史以来记录最强的一次太阳活动。当时的科技还不足发达,通讯手段多数利用电报。太阳风暴劈面打击地球时,人们无力抵抗,很多电报信息站都着了火。
“人类不能阻挡地磁暴的发生,但我们可以开展空间景象预报,并及时进行防御。”陈鹏飞先容,科技事情者们的防御手段包括将卫星暂时关闭,或者收起卫星的太阳能板,减少被撞击的面积等。
我国或将迎来极光不雅观测的最佳期间
陈鹏飞教授先容,造成近年来我国境内极光频发的缘故原由紧张是太阳活动周期的影响,还有地磁极的移动。目前我们所处的第二十五太阳活动周,起始于 2019 年末,原来估量将于 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,我们将不雅观测到更多的极光景象。
陈鹏飞教授表示,地磁极正以每年 50 公里的速率在向我国逐步漂移。伴随着磁轴的漂移,我国涌现极光的概率也会大大提高。在未来一两年内,我国或将迎来极光不雅观测的最佳期间。
链接:地磁暴这么厉害,日常出门要不要加强防晒?
天文爱好者们对付地磁暴的穷究,来自极光拍摄时的“炸裂美”,但在爱美一族眼中,太阳活动的频繁,带来的“补充困扰”大约是防晒。太阳活动如此剧烈,普通人出门是否须要加强防晒,或者进行分外防护?
专家表示,太阳活动增强,地磁暴次数增加,紫外线只会相对增强一些,保持日常的防晒即可,不须要刻意进行分外防护。在高原上,大气稀薄,紫外辐射强的时候才须要对防晒进行分外处理。
扬子/紫牛新闻 杨甜子
校正陶善工