◎文/中國(guó)科學(xué)院植物研究所 李承森
神奇的極光(二)
◎文/中國(guó)科學(xué)院植物研究所 李承森
北極光千變?nèi)f化的色彩取決于是哪種氣體在燃燒,以及氣體的溫度和氣體燃燒時(shí)所在的高度。
地球上最重要的氣體是氧氣和氮?dú)?。在與太陽(yáng)遠(yuǎn)征軍戰(zhàn)斗的過(guò)程中,氧粒子在低海拔燃燒時(shí)發(fā)出黃綠色的光,到了高海拔的地方就變成了紅色光。
氮的粒子則會(huì)被激發(fā)出藍(lán)紫色光芒,也會(huì)出現(xiàn)紅色,同樣是取決于它們?nèi)紵龝r(shí)所處的高度。北極光還包含有紫外線和紅外光,但是我們的肉眼是看不到的。
從每年的8月到次年的4月是最容易看到北極光的季節(jié)。但是,在大多數(shù)情況下,人的肉眼是看不到北極光的,必須是在漆黑的夜幕下,人們才能夠看到北極光所展現(xiàn)出的絢麗色彩和迷人舞姿。最為壯觀的北極光通常要間隔27天才出現(xiàn)一次。而欣賞北極光的最佳時(shí)間是在午夜前后的幾個(gè)小時(shí)。
夜光閃爍 天地同輝
在歐洲靠近北極的地方,像挪威、丹麥和瑞典的北部,以及斯瓦爾巴德群島上的中國(guó)黃河站,人們?cè)谇锒竟?jié)晴朗的夜空里常??梢钥吹缴衿娴谋睒O光。
到了挪威的南部,人們?cè)诙净蛟S能夠在一個(gè)月里看到幾次北極光。而到了德國(guó)北部,一年里也許只能夠見(jiàn)到一次北極光。再往南到了地中海沿岸的國(guó)家,人們可能要在一百年里才能夠看到一次北極光。由于在這些地方北極光難得一見(jiàn),還發(fā)生過(guò)許多有趣的故事。
據(jù)說(shuō),在公元37年的某一天,羅馬帝國(guó)的海港奧斯迪亞上空突然被沖天的紅光所籠罩,羅馬城里的人們認(rèn)為奧斯迪亞發(fā)生了大火,國(guó)王下令派遣軍隊(duì)趕去救火。士兵們到了目的地才發(fā)現(xiàn)那不是大火,而是北極光。
煙火綻放五彩繽紛
北極村偶爾會(huì)看到北極光“驚鴻一瞥”
在地球磁場(chǎng)的作用下,北極光能以100公里/秒的速度一瀉千里。因此,除了歐洲北部,北極光所能達(dá)到的地區(qū)覆蓋了美國(guó)的阿拉斯加、加拿大的北部、俄羅斯的西伯利亞、格陵蘭和冰島。
在我們國(guó)家最北部的漠河地區(qū)有一個(gè)北極村,地處北緯53°以上的高緯度地區(qū),因此夏季會(huì)發(fā)生極晝現(xiàn)象,白天通常長(zhǎng)達(dá)17個(gè)小時(shí)以上,而冬季則會(huì)發(fā)生極夜現(xiàn)象。北極村全年平均氣溫在-10℃以下,冬季極端最低氣溫可降至-50℃,在那里北極光會(huì)偶爾展現(xiàn)出其迷人的色彩,讓我們一飽眼福。
太陽(yáng)釋放出的充滿熱量和能量的粒子流以太陽(yáng)風(fēng)的形式吹向太空,其中,經(jīng)過(guò)冕洞逃逸的粒子流產(chǎn)生的快速太陽(yáng)風(fēng)以900公里/秒的速度吹向地球,太陽(yáng)其他區(qū)域釋放的太陽(yáng)風(fēng)輻射速度則要慢許多。
這些傳播或快或慢的粒子相互疊加成的粒子流遭遇地球磁場(chǎng),從而引起沖擊波(磁暴)。其中一些太陽(yáng)風(fēng)中的粒子流穿過(guò)磁場(chǎng)并繼續(xù)傳播至地球兩極,就會(huì)產(chǎn)生美麗的極光。
中山站上的南極光