「北京極光」上熱搜,背後還有這些熱知識

▲天文愛好者在北京拍攝到的極光。圖/新京報知道影片截圖▲天文愛好者在北京拍攝到的極光。圖/新京報知道影片截圖

「北京居然拍到極光了!」

12月1日晚,#北京極光#登上熱搜榜高位。當晚,我國北部黑龍江漠河、大慶,內蒙古騰格里、根河等地網民也都拍到了極光。

這是北京歷史上第二次極光影像記錄,也是有攝影技術以來,北京第一次大範圍記錄到極光現象。那麼,北京作為低緯度地區,為何也會出現極光呢?

在中國古代,極光被視為一種吉利的天象。人們在探索中提出了極光形成的多種原因。有人認為極光是地球外面燃起的大火,因為極地臨近地球邊緣,所以能看到這種大火;有人認為,極地冰雪豐富,它們在白天吸收陽光,貯存起來,在夜晚釋放出來,便成了極光;還有人提出,極光是紅日西沉以後,透射反照出來的輝光。

直到上世紀60年代,科學家將地面觀測結果與衛星、火箭探測到的結果結合起來研究,才逐步形成了關於極光的科學解釋。

極光形成有幾個要素,即大氣、磁場和太陽帶電粒子流(太陽風暴)。太陽風暴進入地球磁場後,在地球磁場的作用下,高能粒子轉向極區,在地球南北兩極附近地區的高空與高層大氣中的原子碰撞,產生發光現象。極光不只在地球上能觀察到,在其他星球,如木星和水星上,也能看到。

至於為何遠離極地的北京等地也能看到極光,則與其中的一個自然現像有關,即地磁暴現象。

通常情況下,太陽風暴這種高能帶電粒子流抵達地球附近時,地球磁場會把它們導向地球兩極。但是,如果到達地球的太陽高能帶電粒子特別強且數量多,就可能與地球磁場發生特別強烈的相互作用,從而產生特別強的地磁暴。

這就使得有些高能帶電粒子會在中緯度或者低緯度地區進入地球大氣層,產生極光。

從自然景觀看,極光絢麗多彩,如滿天烈焰,又如火紅的綵帶;有時稍縱即逝,有時綿延幾個小時,為人們呈現出巨大的視覺盛宴。然而,這樣浪漫的視覺盛宴里,也暗藏著風險。

太陽風暴釋放的大量高能帶電粒子流,可在一天之內到達地球,並在大氣層引發一系列反應,導致衛星導航設備誤差增大,航空飛行中通信環境變差和跨極區輻射增加等。空間站也可能因大氣拖拽造成軌道高度下降,影響鳥類導航,造成大量遷徙的鳥兒死亡。

新的研究發現,1萬多年前,法國東南部發生過一次強烈的太陽風暴。如果那場太陽風暴發生在今天,則可能會燒燬衛星,破壞供電網絡,給人類社會造成巨大災難。這一發現,是從古樹年輪中獲得的。

從既有研究可知,太陽風暴越強,產生的放射性同位素就越多。太陽高能粒子與地球大氣中的氮原子碰撞,產生碳14,樹木會將捕獲到的碳14部分保存於樹幹中,導致年輪中碳14含量激增。

科學家認為,過去1.5萬年內出現過9場類似法國東南部的超級太陽風暴。法國東南部的太陽風暴強度約是卡林頓事件的至少10倍。

卡林頓事件,是人類有觀測記錄以來經歷過的最強太陽風暴,發生在1859年9月1日。當時,太陽風暴引發的極光非常強烈,包括夏威夷在內的地球低緯度地區都能看到,鳥類則誤以為太陽升起開始鳴叫。

當然,據中國氣象局預警,此次地磁暴並沒有那麼強,且只是短時間存在,儘管可能對短波通信等有影響,但對人的影響則很小,只要持續觀察並按預警提示活動,就不會有危險。