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“刷屏”朋友圈!“國(guó)產(chǎn)極光”為什么這么紅?

科普吉林
吉林省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的官方科普號(hào)
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近日,我國(guó)新疆、內(nèi)蒙古等地,甚至北京的部分地區(qū),天空中出現(xiàn)了絢麗的極光,美輪美奐的照片“刷屏”朋友圈,也將極光話題送上熱搜。

但有細(xì)心的網(wǎng)友發(fā)現(xiàn),以往看到的極區(qū)內(nèi)的極光大多是綠色,為什么發(fā)生在我國(guó)的極光主要是紅色?

下面跟著我們的鏡頭
探一探極光的奧秘!

別的地方都是綠色,
但在中國(guó)看極光紅色的?

事實(shí)上,極光并非只有一種顏色,根據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì),能分辨清楚的極光色調(diào)已達(dá)一百六十余種。

大部分極光集中在地球上方的90—400千米。據(jù)《中國(guó)國(guó)家地理》雜志繪制的人類觀測(cè)極光示意圖顯示:

在300千米以上,極光以淺紅色為主;

200—300千米以深紅色為主;

100—200千米以綠色為主;

100千米以下則是藍(lán)色、紫色或多種顏色混合。

而**在中緯度地區(qū),極光一般發(fā)生在距地面250—400千米的高空大氣中,其波長(zhǎng)為630納米,呈現(xiàn)出紅色,**人眼對(duì)這個(gè)波長(zhǎng)并不敏感,只有在太陽(yáng)活動(dòng)引發(fā)強(qiáng)烈地磁暴、紅光足夠亮?xí)r,才能看到?;谖覈?guó)所處的地理位置,我們更容易看到紅色的極光。

李碩拍攝于甘肅敦煌

葉人豪拍攝于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟

是誰(shuí)讓極光“五彩繽紛”?

我國(guó)有沒(méi)有可能看到綠色的極光?

回答這個(gè)問(wèn)題之前,我們得先看看極光究竟是怎么形成的!

**極光的出現(xiàn)離不開(kāi)太陽(yáng)活動(dòng)。**太陽(yáng)作為一個(gè)龐大而熾熱的氣體球,在其內(nèi)部和表面進(jìn)行著各種化學(xué)元素的核反應(yīng),產(chǎn)生了強(qiáng)大的帶電微粒流。一次日冕物質(zhì)拋射過(guò)程,能將數(shù)以億噸計(jì)的太陽(yáng)物質(zhì)以每秒數(shù)百千米的高速拋離太陽(yáng)表面。這些物質(zhì)中不光有著巨大質(zhì)量與速度匯聚成的動(dòng)能,還攜帶著太陽(yáng)強(qiáng)大的磁場(chǎng)能。一旦命中地球,就會(huì)引發(fā)地球磁場(chǎng)方向與大小的變化,即地磁暴。

極光是地磁暴的“副產(chǎn)品”,當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的高能粒子與地球相遇后,會(huì)和地球大氣發(fā)生高速撞擊,這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生微觀的能量交換。

以大氣中的氧原子為例,它們會(huì)從撞擊中接收一份能量,但由于原子核外電子的特性,電子與原子核之間只能容納一定額度的能量,超過(guò)的部分都會(huì)再被釋放出來(lái),而釋放的形式就是發(fā)光。

極光常常出現(xiàn)于緯度靠近地磁極地區(qū)上空。在南極被稱為南極光,在北極被稱為北極光。

**由于地球磁場(chǎng)等因素作用,在兩極地區(qū),太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的高能粒子可以深入到距地面約100千米的大氣中。**在該區(qū)域,粒子碰撞頻繁,受激發(fā)的分子氮通過(guò)碰撞將能量傳遞給原子氧,此時(shí)微觀粒子躍遷會(huì)發(fā)射波長(zhǎng)為557.7納米的光,呈現(xiàn)出綠色。

要想在我國(guó)看到綠色極光,則要等到太陽(yáng)活動(dòng)更加強(qiáng)烈,高能粒子轟擊到中緯度地區(qū)距地面100千米左右的大氣中時(shí)才有可能。去年12月,我國(guó)漠河地區(qū)就曾出現(xiàn)過(guò)綠色極光,間接說(shuō)明了當(dāng)時(shí)地磁暴事件的強(qiáng)烈程度。

2023年12月1日晚,黑龍江省大興安嶺地區(qū)漠河、塔河等地出現(xiàn)極光。(圖源:央視新聞)

不僅顏色多變, 極光的形體也不盡相同?

其實(shí)不僅是顏色,極光的形體也是千變?nèi)f化的。

毫不夸大地說(shuō),**在世界上簡(jiǎn)直找不出兩個(gè)一模一樣的極光形體來(lái),**從科學(xué)研究的角度,人們將極光按其形態(tài)特征分成五種:一是底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光?。欢怯袕澟ふ郯櫟娘h帶狀的極光帶;三是如云朵一般的片朵狀的極光片;四是面紗一樣均勻的帳幔狀的極光幔;五是沿磁力線方向的射線狀的極光芒。因此,極光也被視為自然界中最漂亮的奇觀之一。

除了絢麗的極光
地磁暴會(huì)給身體帶來(lái)影響嗎?

很多朋友擔(dān)心,除了絢麗的極光,如此超強(qiáng)的地磁暴會(huì)不會(huì)對(duì)人體有什么傷害?

人對(duì)地磁暴并不需要進(jìn)行特殊防護(hù),太陽(yáng)劇烈活動(dòng)與紫外輻射強(qiáng)弱無(wú)關(guān),目前也沒(méi)有研究表明地磁暴會(huì)影響植入身體的起搏器的正常使用。

受磁暴影響最大的是太空中的衛(wèi)星、飛船以及上面的設(shè)備。比如,磁暴會(huì)使大氣層上升、衛(wèi)星軌道衰減,直接導(dǎo)致衛(wèi)星壽命變短。不過(guò),在特定的情況下,磁暴會(huì)影響輸電線路,甚至導(dǎo)致大規(guī)模停電。不過(guò)這種情況通常發(fā)生在高緯度地區(qū),我國(guó)大部分地區(qū)都處在中低緯度,這種現(xiàn)象比較少見(jiàn)。

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