什么是地磁暴?为什么我国看到的极光大多是红色?

作者: 张丽君

来源: 《科学世界》2019年第3期、央视新闻微信公众号、数字北京科学中心微信公众号

发布日期: 2023-12-04 18:58:17

本文介绍了地磁暴的定义及其与太阳耀斑、日冕物质抛射的关系,解释了极光的产生原理以及为什么在中国看到的极光多为红色,并讨论了地磁暴对人类活动的可能影响。

这几天,许多人的手机都被中国多地出现极光的消息刷屏了。12月1日晚,黑龙江漠河、大庆,以及内蒙古额尔古纳等地的不少网友拍到了震撼的极光画面,甚至远在北京的人们也罕见地记录到了极光。产生这次大范围极光的原因是一次较为明显的地磁暴活动。地磁暴是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。与地磁暴有关的太阳爆发活动有两种,分别为太阳耀斑和日冕物质抛射。太阳耀斑即太阳局部区域发生剧烈爆发,产生强烈闪光的现象。

当日冕物质携带着太阳的能量与地球相遇后,其中一部分会随着地球磁场进入两极,并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击,撞击的过程伴随着能量交换,这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后,又快速得到释放,释放的结果就是发光。绿色与红色极光便是来自氧原子,紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。因为地表有一定弧度,使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远,就只能看到高度更高的红色极光了。

因此,在中国看到的极光大都是红色,而在北极圈内看到的多是绿色。北京天文馆研究员朱进表示,地磁暴对人体的影响是很小的,可以忽略不计,但会对短波通信等产生影响,不过持续的时间也不会太长。此外,地磁暴可能会对空间站产生影响,空间站可能会因大气拖拽造成轨道高度下降,卫星导航设备误差也可能增大,航空飞行也会面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险。

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