本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
太阳正在升温,我们可以在地球上看到结果。在整个北半球,近来已经可以看到奇妙的光芒,并且随着太阳朝其磁活动高峰期迈进,这些事件的频率只会增加。
鉴于这种情况(并非双关语),我认为一篇关于极光发生过程的文章是合适的。
目前太阳究竟发生了什么?
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太阳经历周期,每个周期持续约 11 年。在此周期中,其磁场先增强然后再次减弱。太阳的磁场是其“活动”的来源——该术语描述了太阳现象,例如太阳黑子、光斑和日珥。活动也可以以日冕物质抛射 (CME) 的形式出现。这些是巨大的物质气泡,直径是太阳直径的几倍,它们会爆炸到太空中,释放出数十亿吨带电粒子或等离子体。
几年前,太阳的活动处于异常低且持续时间长的最小值,但从那时起,它一直在增加,我们正朝着2013 年初的峰值前进。这意味着更多的活动即将到来:在太阳活动极小期附近,我们每周会遇到大约一次 CME,而在极大期附近,这个数字会增加到每天两到三次。
这与北极光有什么关系?
北极光(又名北极 Aurora)是在磁北极附近看到的绿色,有时是红色光的惊人展示,它们是由 CME 引起的。它们的南方对应物发生在南极附近,被称为南极光。
在 CME 从太阳爆发后,它可以与太阳风相互作用并引起巨大的行星际冲击波,冲击波会继续到达地球。当来自太阳风的粒子到达地球时,它们会沿着我们地球的磁场线向下传递,最终加速朝向磁北极和磁南极。然后,这些粒子与我们大气层中的原子和分子相互作用并激发它们,导致它们释放光子。正是这些光子构成了我们在极光期间在天空中看到的光。
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这篇 BBC 新闻文章很好地说明了太阳风与地球磁场的相互作用。
这篇文章是2010 年 8 月出现在我的旧博客上的一篇文章的略微修改版本。