正文 神秘天使——極光(2 / 2)

後來科學研究證實,極光的產生來源於太陽的活動。太陽不斷放出光和熱,它的表麵和內部都在不斷地進行著各種各樣的化學元素的核反應,產生出強大的含大量帶電粒子的帶電微粒流;這些帶電微粒射向空間,會和地球外80~120千米高空的稀薄氣體的分子發生碰撞,由於這個速度太快,因而就會發出光來。太陽活動高潮的周期性大約是11年1次。在高潮期,太陽黑子會呈旋渦狀出現,且很大很多。這時的極光因為太陽異常也會比平時更瑰奇壯麗。由此可看出,太陽活動控製著極光活動的頻率。有人發現,當一個“大黑子”出現在太陽中心的子午線時,在20~40小時後,極光就會在地球上露臉。因此,是太陽發出的電造就了極光。

極光現象為什麼隻出現在南北兩極呢?因為地球就像是一個以南北兩極為地磁兩極的大磁石,而從太陽處來的粒子流就是指南針,它飛向兩極的運動方式是螺旋形的。事實上,磁極不能控製所有的帶電粒子流,在太陽非常強烈地噴發帶電粒子流的年份裏,人們也能在兩極地區以外的一些地方觀察到極光。不同氣體可分成如氧、氮、氯、氖等,空氣成分非常複雜,而這些成分在帶電微粒流的作用下,產生不同色彩的光,所以極光才能如此美麗多姿。

有人從地球磁層的角度去研究極光。地球磁層把地球緊緊包住,就如同地球的“保護網”,使地球不受很大的太陽風輻射粒子的侵襲。可是這張“保護網”在南北極上空就不如別的地方密實,這裏有許多大的“間隙”,因此一部分太陽風輻射粒子就乘機進入地球磁層。這一點從衛星上看得分外清楚:當太陽耀斑開始爆發時,有些電子就加速沿磁力線從極區進入地球大氣層。這就在兩極上空形成一個恒定的環形光暈,即極光橢圓環。極光橢圓環並不是一成不變的,其大、小、亮、暗都隨著帶電粒子的湧入量而變化。由於南北極上空有那些“間隙”,所以極光隻出現在兩極地區的上空。

現在還有一個疑問是,太陽風進入星際空間的行動是連續的,太陽風會進入地球極區“通道”,但為什麼南、北極的極光並不是時刻可見呢?難道說太陽風所經過的那些“間隙”中還設有“關卡”嗎?關於這一點,有一個很合理的假設:太陽風帶電粒子進入這些“間隙”後,並不是一下子就爆發的。地球磁力線有一種能力,可以把這些帶電粒子先藏起來,隻有在一些特定因素如太陽黑子強烈活動的影響下,地球磁力線才把帶電粒子放出來,於是就有了極光。

可是,這些假設都不能解釋地麵附近出現的極光現象。有人說這些地麵極光是地麵附近的靜電放電所致,因此,極光會出現在離地麵1.2~3米的地方。

又因為許多彗星明亮的尾巴與極光有很多相似的地方,這使人很自然地將這兩種現象聯係起來。除此之外,還有很多觀點,這裏就不一一列舉了。盡管極光之謎還沒有完全揭開,但人類已初步了解了它的許多方麵。科學家們對太陽風的研究監測還在緊張地進行,他們希望通過觀察確定太陽風的各種參數是如何變化的。