又被称为“南北极光”的极光现象,其瞬间发光现象困扰了科学家们数十年。
如此现象与所谓的“地磁亚风暴”相关,来自外层大气的干扰产生极光中“电涌”现象。不过,导致风暴形成的原因仍然是一个谜。
此项研究不仅可以帮助预测这种天像奇观,还能验证许多科学猜测——从宇宙飞船到电网——都不同程序受风暴的干扰。
现在新数据表明,磁力线尾部发生的剧烈爆炸,往远离地球的方向释放能量,于是神奇的极光就显现在天空。
加州大学教授,研究小组的领导维斯利斯·安格洛波罗斯说:“我们刚刚弄明白了造成亚风暴向外飘移的原因,和触发能量释放的原因[在地球的磁气圈]”
“在过去的50年,人们一直为此而努力探索。”
光芒因何绽放?
地球的磁场像个在大气泡包裹在这个星球的外面,被称作“磁气圈”,由两极间串成的磁力线界定。
来自太阳的带电粒子流,也就是常说的太阳风,以时速一百万英里(一百六十万公里)吹向地球,对地球的磁力线施加压力,致使面对太阳的磁圈像一条尾巴一样向外伸展。
当太阳粒子向上冲并沿着地球的磁力线流动的时候,极光就出现了。这些粒子在接近地球的时通电,在外层大气与氧原子和氮原子相互碰撞,释放能量时绽放出红色的,绿色的和蓝色的绚烂光带。
偶尔,磁力线释放一股陷能,产生的亚风暴令极光更加醒目。科学家们长期以来一直为此争辩,到底是哪个理论才能解释风暴爆发的原因呢?
一种理论认为,当太阳风遭到破坏时,更多的粒子冲向地球,磁亚暴在相对接近地球的地方产生。
第二种理论认为,当两条磁力线在尾部的地方发生拉伸后,又突然像橡胶圈一样反弹回来,重新连接成新的形态,于是促使磁亚暴在外层空间爆发。
磁力线的重新接合释放出巨大的能量,将大量的带电粒子喷向地球,从而增加了极光出现几率。
“这就好像是用弹弓加速后产生的爆发。”安格洛波罗斯说。
轨道运行观察
目前止为,由于技术上的障碍,科学家们很难精确了解造成磁暴的最可能的原因。
最近,美国航空航天局发射了“西弥斯”任务卫星装置,安格洛波罗斯和同事们于2008年2月得以观察一次磁暴引发北极光的过程。
这五个一模一样的“西弥斯”航天器,体积与洗衣机一般大小,每四天排成一行,在地球与月球之间构成一系列观察点。同时,加拿大和阿拉斯加的大约20个天文台参与了观测。
“西弥斯”的数据显示,发生在二月份的磁暴来自一个沿着场力线尾部的爆炸,爆炸的范围约为地球直径的10到15倍。












