據《新科學家》網報導:一股巨大的極光爆發撞擊著地球的磁屏蔽,耀眼的光芒照亮了南北極的夜空,這就是『極光亞暴』,這些極光亞暴是怎樣發生的一直是個謎?到目前為止,沒有人能解釋極光是怎麼產生的,是什麼力量能夠產生如此巨大的能量,從而呈現如此壯觀的景象。
最近,美國航天局最新人造衛星探測數據,揭開了地球最神秘的光線 - - 極光的強大力量。這種衛星,不僅讓我們瞭解到宇宙中最神奇的物質,而且還有助於預測宇宙空間中,可能會危及衛星和航天員安全的太空天氣變化。
在地球南北兩極附近地區的高空,夜間常會出現燦爛美麗的光輝。它輕盈地飄蕩,同時忽暗忽明,發出紅的、藍的、綠的、紫的光芒,這種壯麗動人的景象就叫做極光。
一直以來,神奇極光吸引著人類不懈探索,人們試圖解釋它們的成因。
伽利略解釋:極光,是由反射從地球上上升蒸氣的太陽光、而笛卡爾認為是:反射在冰晶上的 太陽光。到17世紀後期,埃德蒙.哈雷(EdmondHalley),是第一個正確將極光與地球磁場聯繫起來的人。
但直到20世紀50年代,科學家證實:極 光是由地球磁場的電子,游離到高層大氣中形成漏斗狀而產生的。
極光,亞暴和更惡劣的太空天氣,都起源於太陽風 - - 一種稀薄的由太陽散發出來的帶電熱氣體,接觸到地球磁場會產生電流。
磁風暴,以每小時160萬千米的速度在地球上空猛刮,但因為距離遙遠,地球上的我們只感覺像一陣陣微風。太 陽風,在地球磁場的某一區域內相對要平靜的多,這一區域叫做『磁氣圈』,當太陽風吹過地球,因為地球磁場受到推力會擴散開去,從而保護了地球處於夜晚的一面,就像 我們的頭髮在空中被風吹一樣。
雖然大部分時候會得到保護,有時太陽風也會連續猛吹攪動磁氣圈,激起很多高能量帶電粒子飛向天空, 從而產生像氖氣管一樣的亮光。帶電粒子遇到氧原子,綠色的光像一個帷幕慢慢移動,這樣就在地球極地產生了極光,極光通常比較微弱。
卡爾加里大學的埃里克. 多諾萬(EricDonovan)說:「人們往往沒有意識到有極光,只是天空因為出現亮光,看上去有點奇特而已。」
當亞暴的風浪侵入磁氣圈釋放百萬噸的能量,其影響將會很巨大!磁場的電流進入天空,循環瘋狂鞭打,極光就會光芒四射,五彩繽紛,照亮整個天空達10至15分鐘之久。來 自氧氣中的紅色和綠色,及來自氮氣中的藍色讓天空五彩繽紛,令人振奮。
多諾萬說:「不過,亮度增加千百倍的情況很少見。微弱的極光弧,和耀眼的極光之間的區別我們已經知道了,主要是因為太陽風吹到磁場的方向不同。有時,太陽風吹到磁場周圍和兩極,兩極磁場就會連起來,強大的能量使磁氣圈發生風暴,但目前還不清楚 產生的原因?」
由日本宇宙航空研究開發機構發射的磁尾衛星(Geotail),幫助我們更好地認識亞暴和極光等現象。自從1992年 以來,磁尾衛星被定位在地磁場的一端,研究它和太陽風的相互作用。但是,一個單一的航天器只能觀測到一點,不能對高速運轉、快速變化的整個磁氣圈,拍出大而清晰的圖片。
在2007年2月為了擴大觀測範圍,美國航天局,發射了一套名為「西彌斯」的衛星系統,共由5顆小衛星組成,用於發生亞暴時拍攝錄像及圖片。
這五個小小的衛星運行在地球的軌道上,每一個跟蹤一個路徑,以便在磁氣圈發生異常情況時觀測到,專家能及時地處理。3個月後一 場亞暴剛發生時,西彌斯就觀測到了!西彌斯處於絕佳的位置,能夠觀測太陽風,怎樣將能量帶入磁氣圈引發亞暴。
西彌斯觀測到:當太陽風接近磁氣圈時地球磁場的變化,膨脹隆起的磁場,沿著地界線擴散開去,一直到地球夜間的一面。這種現象被稱為『磁繩』,有些專家認為它與亞暴有關。
『磁繩』將太陽風磁場與磁氣圈相連,使二者互相纏繞,隨著越來越多的磁繩形成,地球白天的一面就會失去越來越多的磁場。加州大學的瓦西利斯.安哲羅普洛斯 (VassilisAngelopoulos)說:「但並不會持續很久!」
有兩種說法支持以上觀點:一種說法認為,推力來自磁氣圈上空6萬米處的強大電流,地磁場就像發電機一樣推動電流。另一種說法是:推力來自狐尾,在磁場的作用下狐尾越縮越緊。
在縮緊的彗尾中心,磁場會指向相反的 方向:一股流向北極,一股流向南極。這些場力線,被太陽風壓縮或拉伸,兩種相反的磁場自然相連,將狐尾切成兩半引發亞暴。