揭开地球最神秘光线面纱(组图)

发表：2009-06-05 16:34

据《新科学家》网报道:一股巨大的极光爆发撞击着地球的磁屏蔽，耀眼的光芒照亮了南北极的夜空，这就是『极光亚暴』，这些极光亚暴是怎样发生的一直是个谜?到目前为止，没有人能解释极光是怎么产生的，是什么力量能够产生如此巨大的能量，从而呈现如此壮观的景象。
　　
最近，美国航天局最新人造卫星探测数据，揭开了地球最神秘的光线 - - 极光的强大力量。这种卫星，不仅让我们了解到宇宙中最神奇的物质，而且还有助于预测宇宙空间中，可能会危及卫星和航天员安全的太空天气变化。

在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒，这种壮丽动人的景象就叫做极光。

一直以来，神奇极光吸引着人类不懈探索，人们试图解释它们的成因。

伽利略解释:极光，是由反射从地球上上升蒸气的太阳光、而笛卡尔认为是:反射在冰晶上的太阳光。到17世纪后期，埃德蒙.哈雷（EdmondHalley），是第一个正确将极光与地球磁场联系起来的人。

但直到20世纪50年代，科学家证实:极光是由地球磁场的电子，游离到高层大气中形成漏斗状而产生的。

极光，亚暴和更恶劣的太空天气，都起源于太阳风 - - 一种稀薄的由太阳散发出来的带电热气体，接触到地球磁场会产生电流。

磁风暴，以每小时160万千米的速度在地球上空猛刮，但因为距离遥远，地球上的我们只感觉像一阵阵微风。太阳风，在地球磁场的某一区域内相对要平静的多，这一区域叫做『磁气圈』，当太阳风吹过地球，因为地球磁场受到推力会扩散开去，从而保护了地球处于夜晚的一面，就像我们的头发在空中被风吹一样。

虽然大部分时候会得到保护，有时太阳风也会连续猛吹搅动磁气圈，激起很多高能量带电粒子飞向天空，从而产生像氖气管一样的亮光。带电粒子遇到氧原子，绿色的光像一个帷幕慢慢移动，这样就在地球极地产生了极光，极光通常比较微弱。

卡尔加里大学的埃里克. 多诺万（EricDonovan）说：“人们往往没有意识到有极光，只是天空因为出现亮光，看上去有点奇特而已。”

当亚暴的风浪侵入磁气圈释放百万吨的能量，其影响将会很巨大！磁场的电流进入天空，循环疯狂鞭打，极光就会光芒四射，五彩缤纷，照亮整个天空达10至15分钟之久。来自氧气中的红色和绿色，及来自氮气中的蓝色让天空五彩缤纷，令人振奋。

多诺万说：“不过，亮度增加千百倍的情况很少见。微弱的极光弧，和耀眼的极光之间的区别我们已经知道了，主要是因为太阳风吹到磁场的方向不同。有时，太阳风吹到磁场周围和两极，两极磁场就会连起来，强大的能量使磁气圈发生风暴，但目前还不清楚产生的原因?”

由日本宇宙航空研究开发机构发射的磁尾卫星(Geotail)，帮助我们更好地认识亚暴和极光等现象。自从1992年以来，磁尾卫星被定位在地磁场的一端，研究它和太阳风的相互作用。但是，一个单一的航天器只能观测到一点，不能对高速运转、快速变化的整个磁气圈，拍出大而清晰的图片。

在2007年2月为了扩大观测范围，美国航天局，发射了一套名为“西弥斯”的卫星系统，共由5颗小卫星组成，用于发生亚暴时拍摄录像及图片。

这五个小小的卫星运行在地球的轨道上，每一个跟踪一个路径，以便在磁气圈发生异常情况时观测到，专家能及时地处理。3个月后一场亚暴刚发生时，西弥斯就观测到了！西弥斯处于绝佳的位置，能够观测太阳风，怎样将能量带入磁气圈引发亚暴。

西弥斯观测到:当太阳风接近磁气圈时地球磁场的变化，膨胀隆起的磁场，沿着地界线扩散开去，一直到地球夜间的一面。这种现象被称为『磁绳』，有些专家认为它与亚暴有关。

『磁绳』将太阳风磁场与磁气圈相连，使二者互相缠绕，随着越来越多的磁绳形成，地球白天的一面就会失去越来越多的磁场。加州大学的瓦西利斯.安哲罗普洛斯（VassilisAngelopoulos）说：“但并不会持续很久！”

有两种说法支持以上观点:一种说法认为，推力来自磁气圈上空6万米处的强大电流，地磁场就像发电机一样推动电流。另一种说法是:推力来自狐尾，在磁场的作用下狐尾越缩越紧。

在缩紧的彗尾中心，磁场会指向相反的方向:一股流向北极，一股流向南极。这些场力线，被太阳风压缩或拉伸，两种相反的磁场自然相连，将狐尾切成两半引发亚暴。

来源:新科学家网

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