揭開地球最神秘光線面紗(組圖)

發表：2009-06-05 16:34

據《新科學家》網報導:一股巨大的極光爆發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生的一直是個謎?到目前為止，沒有人能解釋極光是怎麼產生的，是什麼力量能夠產生如此巨大的能量，從而呈現如此壯觀的景象。
　　
最近，美國航天局最新人造衛星探測數據，揭開了地球最神秘的光線 - - 極光的強大力量。這種衛星，不僅讓我們瞭解到宇宙中最神奇的物質，而且還有助於預測宇宙空間中，可能會危及衛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的高空，夜間常會出現燦爛美麗的光輝。它輕盈地飄蕩，同時忽暗忽明，發出紅的、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世紀後期，埃德蒙.哈雷（EdmondHalley），是第一個正確將極光與地球磁場聯繫起來的人。

但直到20世紀50年代，科學家證實: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生的。

極光，亞暴和更惡劣的太空天氣，都起源於太陽風 - - 一種稀薄的由太陽散發出來的帶電熱氣體，接觸到地球磁場會產生電流。

磁風暴，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。太陽風，在地球磁場的某一區域內相對要平靜的多，這一區域叫做『磁氣圈』，當太陽風吹過地球，因為地球磁場受到推力會擴散開去，從而保護了地球處於夜晚的一面，就像我們的頭髮在空中被風吹一樣。

雖然大部分時候會得到保護，有時太陽風也會連續猛吹攪動磁氣圈，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生了極光，極光通常比較微弱。

卡爾加里大學的埃里克. 多諾萬（EricDonovan）說：「人們往往沒有意識到有極光，只是天空因為出現亮光，看上去有點奇特而已。」

當亞暴的風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，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別我們已經知道了，主要是因為太陽風吹到磁場的方向不同。有時，太陽風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生風暴，但目前還不清楚產生的原因?」

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

在2007年2月為了擴大觀測範圍，美國航天局，發射了一套名為「西彌斯」的衛星系統，共由5顆小衛星組成，用於發生亞暴時拍攝錄像及圖片。

這五個小小的衛星運行在地球的軌道上，每一個跟蹤一個路徑，以便在磁氣圈發生異常情況時觀測到，專家能及時地處理。3個月後一場亞暴剛發生時，西彌斯就觀測到了！西彌斯處於絕佳的位置，能夠觀測太陽風，怎樣將能量帶入磁氣圈引發亞暴。

西彌斯觀測到:當太陽風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。這種現象被稱為『磁繩』，有些專家認為它與亞暴有關。

『磁繩』將太陽風磁場與磁氣圈相連，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。加州大學的瓦西利斯.安哲羅普洛斯（VassilisAngelopoulos）說：「但並不會持續很久！」

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亞暴。

来源:新科學家網

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