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你看到过极光吗?近日,绚丽极光出现在新疆克拉玛依地区,摄影师拍摄的画面中,红色与紫色极光交相辉映,如梦如幻,网友大呼震撼。那么,我国出现极光罕见吗?极光又是如何形成的?
“我国出现极光是相当罕见的。”近日,国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)工程师韩大洋接受科普时报记者采访时介绍说,主要原因在于:一是极光通常出现的区域是位于地球南北极区附近的极光卵,其对应地磁纬度范围在南北纬65度到75度之间,而我国纬度最高的地方,漠河为北纬53度左右。
二是地球磁轴和自转轴之间,存在一个11.5度的夹角,所以地理纬度并不等于地磁纬度,且地球磁轴还向着北美洲偏移,也就是说,我国的地理纬度减去10度左右,才是真实的地磁纬度。由此可见,我国的地磁纬度要比地理纬度低不少。
三是出现在我国的极光往往不强,雾霾、人类照明都会遮挡原本微弱的极光。
据了解,在我国古籍《竹书纪年》中,就有极光观测记录——“大电绕北斗枢星,光照郊野”。近20年来,我国只有在2003年和2015年等出现了为数极少的极光影像记录。
“极光往往是伴随着地磁暴一同发生的。”韩大洋解释说,而地磁暴则是由冕洞高速流和日冕物质抛射共同作用产生,前者是源自太阳表面大气,也就是日冕的低密度区域,高速太阳风从这一区域大量飞出;后者日冕物质抛射则是典型的太阳爆发,当这些携带太阳能量的物质,以每秒数百千米的高速飞离太阳表面时,就会形成类似爆炸冲击波,快速传递到太阳系的各处。在它们的共同作用下,地球磁场发生了方向和大小的明显变化,地磁暴随之发生。当这些太阳高能物质随地球磁场进入大气层,并与气体微粒发生碰撞时,就会发生极光现象。
以氧原子为例,它们会从撞击中接收一份能量,但是由于原子核外电子的特性,电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量,超过的部分都会再被释放出来,而释放的形式就是发光。
韩大洋称,此次新疆克拉玛依地区出现的绚丽极光,就是在不同高度上,首先是原子氧受到激发从而产生红色光芒,而另一些被氮原子与太阳带电粒子撞击之后的次级粒子,则会再次与氧原子撞击,就产生了绿光。