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天津图书馆少年格物课(第30期)——绚丽的极光旋舞
发布时间:2023-12-25
前段时间,#北京极光##黑龙江多地出现极光#登上热搜,引发热议。大家纷纷惊讶道:“北京也能看到极光吗?”极光,大家可能并不陌生,但极光的美丽似乎总伴有一丝神秘。今天,我们就一起来认识一下极光,这一美丽绚烂的自然奇观。

极光的产生
早在少年格物课介绍太阳那期我们就提到了极光。大量来自太阳的高能带电粒子流(太阳风)与大气粒子碰撞后,大气粒子获得能量被激发或被电离,当它们逐渐回复到初始基态或复合为中性粒子时会释放出能量,这部分能量部分以可见光形式发出,这就是极光。由于带电粒子流进入地球磁场区域后会被偏移到地球磁极周边,而当前磁极也均位于南北两极,因而这类发光现象基本集中在高纬度地区,所以被称为“极”光。

极光的颜色
提到极光,大家首先想到的可能是一条绿色的光带,前几天东北和北京的红色极光也并不罕见。其实,极光的颜色远比我们印象中绚丽多彩。极光会呈现出不同的颜色主要取决于太阳的带电粒子撞击了大气层里的哪种气体分子。当带电粒子在一定高度撞击到氧气分子时,极光就会呈现出绿色,绿色也是极光最常见的颜色;红色同样是撞击氧气分子,在粒子密度更低的更高空相对常见;当带电粒子在一定高度撞击到氮气分子时,极光则会呈现出蓝色。有时,这些颜色会同时出现、混在一起,人们就会看到紫色、白色甚至粉色的极光。

哪里能看到极光?
极光,顾名思义,以纬度高的极点最为常见。比如瑞典、挪威和芬兰均是北极光最佳的观赏地点。美国阿拉斯加州、加拿大北部、冰岛和俄罗斯北部,也是不错选择。总之,距离北极点越近看到北极光的机会就越大。有北极光那么有南极光吗?有的。和北极光一样,越靠近南极点,就越有机会看到南极光。比如在新西兰、澳大利亚以及南美洲和南极洲的一些城市,都有可能看到美丽的南极光。在中国,想要看到北极光,中国最北端——黑龙江漠河,是最佳选择。

什么时间能看到极光?
极光似乎总是伴随着寒冬而来,确实,冬季是观赏北极光的最佳季节,因为冬季太阳早落晚升,漆黑漫长的冬夜让我们更容易欣赏到北极光,科学家认为,观赏北极光的最佳时间是晚上九点半到凌晨一点半。
值得一提的是,大约每隔11年,太阳磁场就会出现极其频繁而剧烈的活动,这一年被称为“太阳活动峰年”。在这个时期,太阳释放的能量达到相对较高的水平,从而成为欣赏北极光的最佳时期。而太阳活动峰年的前后两年,极光也较容易出现。此次能在纬度较低的北京看到极光,正是强烈的太阳活动爆发的一次面向地球的日冕物质抛射(CME)引发的地磁暴的杰作。
受太阳活动峰年的影响,或许在未来的一两年里,我们也能有幸在华北境内感受到绚丽的极光之美。








