地球最神秘光線

地球最神秘光線：極光

　　攝影師用針孔相機拍下半年間太陽移動軌跡

　　據(jù)英國《每日郵報》報道，2008年12月末，拉脫維亞的斯伽爾達(Sigulda)市上空出現(xiàn)神秘的彩色光柱。現(xiàn)在這些光柱的照片已經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上引發(fā)了一場激烈爭論。

　　上月末，設(shè)計師艾格爾·特魯西斯(AigarTruhins)用一架標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)碼照相機拍下了這些光柱的照片，并隨后將照片刊登在網(wǎng)上，一時之間，整個互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)了一場激烈的業(yè)余天文學(xué)家大討論。特魯西斯說：“我的兒子大叫‘外星人來了！’，從表面上，好像的確是這樣。”

　　但專家們卻給出了一個更為乏味的解釋，不過是空氣中的冰晶作怪。斯伽爾達上空溫度極低，空氣中充斥著大量懸浮的冰晶。據(jù)信，神秘光柱是明亮的街燈以及地面上的其它燈發(fā)出的燈光被反射后形成的——光柱重新將光線帶回地面。最近幾周寒流來襲，歐洲上空經(jīng)常出現(xiàn)類似的自然現(xiàn)象。

　　空間天氣網(wǎng)(spaceweather.com)的科學(xué)家表示：“特魯西斯的光柱并非常見類型。就連著名大氣光學(xué)專家也無法給出一個確切解釋。這些光柱有些神秘，擁有令人莫名其妙的外形——頂部彎曲，底部呈曲線弧狀。照片中展現(xiàn)的罕見的弧應(yīng)該來自柱晶，它們賦予光柱常見的暈切弧、謎一般的Moilanan弧以及最近發(fā)現(xiàn)的反射的彩暈弧。我們無法給出一個令人滿意的答案，還需在寒冷的夜晚拍攝更多照片。

　　拉脫維亞出現(xiàn)不明彩色光柱

　　拉脫維亞出現(xiàn)不明彩色光柱

　　據(jù)《新科學(xué)家》網(wǎng)2月6日報道一股巨大的極光爆發(fā)撞擊著地球的磁屏蔽，耀眼的光芒照亮了南北極的夜空，這就是極光亞暴，這些極光亞暴是怎樣發(fā)生的一直是個謎。到目前為止，沒有人能解釋極光是怎么產(chǎn)生的，是什么力量能夠產(chǎn)生如此巨大的能量從而呈現(xiàn)如此壯觀的景象。

　　最近，美國航天局最新人造衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)揭開了地球最神秘的光線--極光的強大力量。這種衛(wèi)星不僅讓我們了解到宇宙中最神奇的物質(zhì)，而且還有助于預(yù)測宇宙空間中可能會危及衛(wèi)星和航天員安全的太空天氣變化。

　　在地球南北兩極附近地區(qū)的高空，夜間常會出現(xiàn)燦爛美麗的光輝。它輕盈地飄蕩，同時忽暗忽明，發(fā)出紅的、藍的、綠的、紫的光芒，這種壯麗動人的景象就叫做極光。一直以來，神奇極光吸引著人類不懈探索，人們試圖解釋它們的成因。伽利略解釋極光是由反射從地球上上升蒸氣的太陽光，而笛卡爾認為是反射在冰晶上的太陽光。到17世紀后期，埃德蒙-哈雷（EdmondHalley）是第一個正確將極光與地球磁場聯(lián)系起來的人。但直到20世紀50年代，科學(xué)家證實，極光是由地球磁場的電子游離到高層大氣中形成漏斗狀而產(chǎn)生的。

　　極光，亞暴和更惡劣的太空天氣都起源于太陽風(fēng)--一種稀薄的由太陽散發(fā)出來的帶電熱氣體，接觸到地球磁場會產(chǎn)生電流。磁風(fēng)暴以每小時160萬千米的速度在地球上空猛刮，但因為距離遙遠，地球上的我們只感覺像一陣陣微風(fēng)。太陽風(fēng)在地球磁場的某一區(qū)域內(nèi)相對要平靜的多，這一區(qū)域叫做磁氣圈，當(dāng)太陽風(fēng)吹過地球，因為地球磁場受到推力會擴散開去從而保護了地球處于夜晚的一面，就像我們的頭發(fā)在空中被風(fēng)吹一樣。

　　雖然大部分時候會得到保護，有時太陽風(fēng)也會連續(xù)猛吹攪動磁氣圈，激起很多高能量帶電粒子飛向天空。從而產(chǎn)生像氖氣管一樣的亮光，帶電粒子遇到氧原子，綠色的光像一個帷幕慢慢移動，這樣就在地球極地產(chǎn)生了極光。極光通常比較微弱。卡爾加里大學(xué)的埃里克-多諾萬（EricDonovan）說：“人們往往沒有意識到有極光，只是天空因為出現(xiàn)亮光看上去有點奇特而已。”

　　當(dāng)亞暴的風(fēng)浪侵入磁氣圈，釋放百萬噸的能量，其影響將會很巨大。磁場的電流進入天空，循環(huán)瘋狂鞭打，極光就會光芒四射，五彩繽紛，照亮整個天空達10至15分鐘之久，來自氧氣中的紅色和綠色有及來自氮氣中的藍色讓天空五彩繽紛，令人振奮。多諾萬說：“不過亮度增加千百倍的情況很少見。微弱的極光弧和耀眼的極光之間的區(qū)別我們已經(jīng)知道了，主要是因為太陽風(fēng)吹到磁場的方向不同。有時太陽風(fēng)吹到磁場周圍和兩極，兩極磁場就會連起來，強大的能量使磁氣圈發(fā)生風(fēng)暴。但目前還不清楚產(chǎn)生的原因。

　　由日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)發(fā)射的磁尾衛(wèi)星(Geotail)幫助我們更好地認識亞暴和極光等現(xiàn)象。自從1992年以來，磁尾衛(wèi)星被定位在地磁場的一端，研究它和太陽風(fēng)的相互作用。但是，一個單一的航天器只能觀測到一點，不能對高速運轉(zhuǎn)、快速變化的整個磁氣圈拍出大而清晰的圖片。

　　在2007年2月，為了擴大觀測范圍，美國航天局發(fā)射了一套名為“西彌斯”的衛(wèi)星系統(tǒng)，共由5顆小衛(wèi)星組成。用于發(fā)生亞暴時拍攝錄像及圖片。這五個小小的衛(wèi)星運行在地球的軌道上，每一個跟蹤一個路徑，以便在磁氣圈發(fā)生異常情況時觀測到，專家能及時地處理。3個月后，一場亞暴剛發(fā)生時，西彌斯就觀測到了。西彌斯處于絕佳的位置，能夠觀測太陽風(fēng)怎樣將能量帶入磁氣圈引發(fā)亞暴。

　　西彌斯觀測到當(dāng)太陽風(fēng)接近磁氣圈時地球磁場的變化。膨脹隆起的磁場沿著地界線擴散開去，一直到地球夜間的一面。這種現(xiàn)象被稱為“磁繩”，有些專家認為它與亞暴有關(guān)。磁繩將太陽風(fēng)磁場與磁氣圈相連，使二者互相纏繞。隨著越來越多的磁繩形成，地球白天的一面就會失去越來越多的磁場。加州大學(xué)的瓦西利斯-安哲羅普洛斯（VassilisAngelopoulos）說：“但并不會持續(xù)很久。”

　　有兩種說法支持以上觀點，一種說法認為推力來自磁氣圈上空6萬米處的強大電流，地磁場就像發(fā)電機一樣推動電流；另一種說法是推力來自狐尾，在磁場的作用下，狐尾越縮越緊。在縮緊的彗尾中心，磁場會指向相反的方向，一股流向北極，一股流向南極。這些場力線被太陽風(fēng)壓縮或拉伸，兩種相反的磁場自然相連，將狐尾切成兩半引發(fā)亞暴。

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