揭開地球最神秘光線面紗(組圖)


 

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。



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