正文 第19章 極光(1 / 2)

極光是天空中的一種特殊的光,是人們能用肉眼看得見的唯一的高空大氣現象,它是常常出現於緯度靠近地磁極地區(南北兩極)上空大氣中的彩色發光現象。一般呈帶狀、弧狀、放射狀或幕狀。在北部出現的稱為北極光,在南部出現的則稱為南極光。

許多世紀以來,這一直是人們猜測和探索的天象之謎。從前,愛斯基摩人以為那是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬。13世紀時,人們則認為那是格陵蘭冰原反射的光。到了17世紀,人們才稱它為北極光——北極曙光(在南極所見到的同樣的光稱為南極光)。在相當長一段時間內,人們一直認為極光可能是由以下三種原因形成的。

一種看法認為極光是地球外麵燃起的大火。因為北極區臨近地球的邊緣,所以能看到這種大火。

出現在美國阿拉斯加州的極光

另一種看法認為,極光是紅日西沉以後,透射反照出來的光輝。

還有一種看法認為,極地冰雪豐富,它們在白天吸收陽光,貯存起來,到夜晚釋放出來,便成了極光。總之。

眾說紛紜,無一定論。

隨著科技的進步,極光的奧秘也越來越為我們所知,原來,這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中,有一種能量被稱為“太陽風”。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子,是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。太陽風在地球上空環繞地球流動,以大約每秒400千米的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏鬥,尖端對著地球的南北兩個磁極,因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個“漏鬥”沉降,進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣,受到太陽風的轟擊後會發出光芒,形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區形成的叫北極光。

神奇的極光

1890年,挪威物理學家柏克蘭認為,離地球1.5億千米的太陽幾乎連續不斷地向地球放射物質點。而離地球5萬千米至6.5萬千米以外有一層磁場將地球罩住,當太陽的質點直射這層磁場而被擋住時,它便向地球四周擴散,尋找鑽入的空隙,結果約有1%的質點鑽入北磁極附近的大氣層。每顆太陽質點含有等於1000伏特的電力。它們在100千米外的高空大氣層中與原子和多半由氧和氮構成的分子相遇,原子吸收了太陽質點所含的一部分能量時,立即又將這能量釋放出來而產生極強的光,氧發出綠色和紅色的光,氮則發出紫、藍和一些深紅色的光。這些繽紛的色彩組成了綺麗壯觀的極光景象。

極光

目前,許多科學家正在對極光作深入的研究。人們看到的極光,主要是帶電粒子流中的電子造成的。而且,極光的顏色和強度也取決於沉降粒子的能量和數量。用一個形象比喻,可以說極光活動就像磁層活動的實況電視畫麵。沉降粒子為電視機的電子束,地球大氣為電視屏幕,地球磁場為電子束導向磁場。科學家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息。例如,通過極光譜分析可以了解沉降粒子束來源,粒子種類,能量大小,地球磁尾的結構,地球磁場與行星磁場的相互作用,以及太陽擾亂對地球的影響方式與程度等。

極光不但美麗,而且在地球大氣層中投下的能量,可以與全世界各國發電廠所產生電容量的總和相比。這種能量常常攪亂無線電和雷達的信號。極光所產生的強力電流,也可以集結在長途電話線或影響微波的傳播,使電路中的電流局部或完全“損失”,甚至使電力傳輸線受到嚴重幹擾,從而使某些地區暫時失去電力供應。怎樣利用極光所產生的能量為人類造福,是當今科學界的一項重要使命。