
2008年11月29日 星期六
在飛機上看到的極光

看不見的極光

太 空 總 署 (NASA) 的 科 學 家 使 用 「 快 速 拍 攝 極 光 號 」 (Fast Auroral Snapshot 或 簡 稱 FAST ) 太 空 船 , 發 現 當 離 地 面 向 上 流 動 的 電 子 (electrons) 和 向 下 流 動 的 電 子 碰 撞 , 便 會 產 生 看 不 見 的 極 光 (aurora) ; 這 個 發 現 , 對 了 解 地 球 和 太 陽 之 間 的 磁 場 , 有 很 大 的 幫 助 。
科 學 家 解 釋 說 , 我 們 看 到 的 極 光 , 是 由 於 帶 電 的 電 子 受 到 地 球 的 磁 場 影 響 , 加 速 移 動 , 在 離 地 面 六 十 至 一 百 八 十 哩 的 天 空 , 和 大 氣 層 內 的 原 子 碰 撞 , 產 生 一 幅 像 正 在 移 動 的 光 幕 , 非 常 美 麗 的 極 光 。
從 FAST 太 空 船 收 集 的 資 料 , 科 學 家 發 現 地 球 的 磁 場 影 響 上 升 的 電 子 , 產 生 看 不 見 的 極 光 ; 圖 中 所 見 , 是 科 學 家 解 釋 這 個 現 象 的 圖 表 。
極光和氣輝

極光在北半球又名北方之光(Northern Lights),可以說是天空中最偉大的光線表演秀,天空中沒有任何景象可以提供更多種類的顏色、形狀和動感變化。
雖然這精采絕倫的極光大戲很少在低於40°緯度的區域獻映,它們還是有可能南下演出,例如1990年代初期,在約11年的周期的太陽黑子活動中,達到不尋常的高峰期,然後再降下來。1989年3月13日,一路往南甚至遠及中美洲都可以看到極光。
本觀天習題的目的不是在討論這絕美的極光的細節,而是各種最佳的方式讓你不會錯過它。本習題是要你在每個有可能的夜晚,望向北方的天空,變得能偵測所有的極光秀,即使它們很微弱。你除了可以練出直覺本領之外,還可以有助於科學資料統計:極光出現頻率,尤其是低緯度地區。
一個嚴重限制條件是光害污染。即使你在鄉村地區,北方幾英哩以外的城市有可能將天空中散佈的雲朵照亮,很容易被誤認為不活動的極光,只有多觀察,經驗豐富之後才能分辨出來。
那麼你居住的地方會出現足夠多的極光,令你的辛勞有代價嗎?一個北美洲的觀測者,約在北緯40°地區,則每年約有5%的夜晚可看到極光。即使是在佛羅里達州,仍約有1%的機會,一年還有3~4個晚上可看到極光。如果這些數字不準確,也只是太低估。
還要記得一件事,極光最南下的時間通常在子夜。如果你只看到一小片光亮,沒有顏色也幾乎不動,你最好不要遽下斷言。如果你看到無定形的的光輝變個不停,甚至還形成水平弧形,你可以確定你看到了極光。
也有可能,你晚上沒尋到極光,卻找到氣輝。氣輝是一種永久性的極光,有某些特定的波長,氣輝主要出現在大氣層的低空,幾乎是極光可能出現高度的最底層。氣輝一直存在,而且是夜晚天空光亮的主要成份之一,分佈相當均勻;在偶然的時機,天空中某些區域會比較亮,呈塊狀或帶狀。如果天空中當時沒有極光或是只有一個主要的極光秀,你應該不會錯認氣輝。
土星極地發現新型極光


一項新研究表明,土星可能存在一種新型極光,在極地周圍產生昏暗的光環。來自土衛二——恩克拉多斯的碎片可能培育了此極光。此研究成果發表在6月19日出版的《自然》(Nature)雜誌上。
科學家先前知道土星具有卵形極光,定期閃亮其極地。這種極光被認為和地球上的極光類似,而地球極光是由太陽風(來自太陽的帶電粒子流)導致的。當太陽風肆虐地球磁場時,斷斷續續的光芒會照亮地球極地的上空。
然而,天文學家表示土星可能還顯現另一種昏暗的持續型極光。其起源可能和木星上的極光類似,木衛一和其它幾顆木星衛星每秒向木星周圍的軌道噴射大約1噸的物質。英國萊斯特大學的行星天文學家湯姆·斯塔拉德說:「我們在土星上已能發現類似於木星上的極光。」
科學家認為這種土星極光起源於土衛二——恩克拉多斯,因為通過2005年首次觀察到的水蒸氣羽毛,可以估計它每秒向土星周圍的軌道大約噴射100公斤的物質。斯塔拉德說:「最近在恩克拉多斯上發現的火山羽毛表明這是主要的發起者。」
昏暗光環
土星第二種極光環太昏暗,以至於難以觀察到。為發現它,斯塔拉德及其同事利用地面儀器用紅外線光觀察土星的南極。他們發現土星南極帶電粒子的光芒擴展到了土星主要極光環之外。研究人員表示餵養第二極光的物質可能離開了土星環,不過他們認為恩克拉多斯更有可能是「主謀」。
如果天文學家能發現恩克拉多斯和土星相互作用的直接證據,它們之間的關係將非常清晰。在木星極光中發現的亮點表明木衛一和木衛二為此極光提供了營養物質,但土星極光中還沒有發現類似的亮點。
建立太陽系外行星極光形成模型
此發現揭示了具有強大磁場的行星是如何形成極光的。美國波士頓大學的約翰·克拉克說:「此論文表明土星有一些極光形成過程類似於木星。」但需要對第二種極光做進一步的觀察,看它們是如何及時變化的。進一步的研究可能有助於建立太陽系外行星極光形成的模型。
下一步的地面觀察可能要等上5年或以上,直到土星的北極朝向我們才行。不過,斯塔拉德說卡西尼飛船可能提前解開此新發現的極光之謎。
資料來源:搜狐科學 元元
2008年11月27日 星期四
追極光首選「費爾班」 與北極圈僅1.85緯度差

《追北極光滿心幸福》相傳看到北極光就能幸福一輩子,日本旅客每年數十架包機前往,就是為了搶在極光現身時許下願望,美夢成真。阿拉斯加最好的賞光地,就屬北緯64.48度的「費爾班」,和北極圈(66.33度)僅相差1.85度,加上氣候穩定又有山脈屏障,一年約有243天,也就是約2/3日子可見那漫天而來的美麗光影,而臨近區域內的另一個熱門賞光地,就屬比加拿大白馬寺緯度更高的珍娜溫泉了,在那無光害的熱呼呼戶外暖泉中欣賞著神奇光芒,可是相當特殊動人的經驗,而為紀錄下如此珍貴美景,相機建議以單眼機械式為宜,並備齊B快門線、高感度底片等,數位相機則需注意防潮裝備。
《俯望世界最後一片淨土》搭乘飛機躍過丹奈利國家公園上空,俯瞰無邊際的銀白大地,睛陽下反射出潔白光芒,純淨的好似染不上塵囂,而遠方拔地而起的北美最高聖山麥金利,氣勢如虹,且由於連峰間高度落差更勝聖母峰,雄偉景況用懾人心魄都不足以形容,再加上背光面的深豁陰影,使得山勢更是險峻,感受曠野的震撼之聲,阿拉斯加是必然選擇。
2008年11月25日 星期二
子夜的極光

2008年11月22日 星期六
歐洲航天局稱天文學家繪出首幅火星極光分佈圖

歐航局當天發表公報說,2004年,「火星快車」攜帶的SPICAM紫外線與紅外線大氣探測儀首次發現了極光的存在,此後天文學家又9次觀測到這一天文現象,並以此為依據繪出了極光活動分佈圖。在圖上可以清楚地看到,極光發生的區域主要集中在火星磁場最強的區域。
研究人員說,極光是由來自太陽的高能帶電粒子流激發或電離行星高層大氣分子或原子產生的。在行星強磁場的作用下,這些高能粒子轉向極區,所以極光常見於高緯地區,地球、木星和土星等都有極光現象。火星的情況則比較特殊,它沒有強大的內部磁場,其磁場來自於表面的岩石,分佈不均且比較微弱,所以科學家們至今很難解釋清楚,它們是如何捕獲太陽風中的帶電粒子並使其加速到足以產生極光的。
法國國家科研中心的天文學家弗朗索瓦·勒布朗說,如果人們想要看到與地球極光一樣明亮的火星極光,那他們恐怕要失望了,因為極光的亮度取決於氧原子、氧分子和氮分子的多少,而這些粒子在火星的大氣層裡比較稀少。勒布朗希望能夠憑借「火星快車」上的先進探測器,對火星極光進行更為深入的研究,從而揭示它形成的秘密。
資料來源 : 新華網
2008年11月19日 星期三
磁能釋放讓北極光「跳舞」

美科學家查明動態北極光觸發機制

陽風與地球大氣原子衝撞後可以產生極光,但這種極光極其微弱,肉眼一般無法看到。通常人們在北極地區夜空中見到的五彩斑斕、變幻莫測的極光為動態極光。有時,極光甚至會高度動態地呈現出狂野變幻的色帶。科學家認為,動態北極光是受亞暴即地球磁層能量釋放干擾所致。
多年來,針對亞暴的發生機制,一些科學家曾提出不同的理論並一直為此爭執不下。一個美國科學家小組24日在《科學》雜誌電子版上發表報告說,對「西彌斯」衛星觀測結果的最新分析表明,磁重聯理論是正確的。
磁重聯理論認為,亞暴發生在距離地球約13萬公里的地方。在那裡,地球磁層兩個磁場的磁力線由於貯存太陽風能量而相互靠近。當二者之間達到一個臨界值時,磁力線便重新排布,導致磁能轉化為動能和熱能。能量釋放使得等離子體加速,產生加速運動的電子與地球大氣層發生「衝撞」,結果導致亞暴發生。
「西彌斯」項目首席科學家瓦西利斯·安耶洛普洛斯說:「我們的數據首次清晰地表明,磁重聯才是亞暴背後的觸發機制。」他比喻說,磁重聯就好像彈弓一樣,使等離子體沿磁力線方向加速,造成原本安靜的極光受其擾動而富於變幻。
以前有關地球磁層的一些探測項目受觀測位置單一的局限,都沒能探明亞暴的發生機制。去年2月發射升空的「西彌斯」衛星共包括5顆微型衛星,它們在精心設定的不同軌道上能夠同時捕捉亞暴蹤跡。科學家預計,「西彌斯」在其探測使命中能觀測到大約30次亞暴。
動態北極光其實只是亞暴的「副產品」之一。亞暴還可能嚴重破壞繞地球運行的衛星,使地面的電網和通信系統癱瘓,甚至危害到在太空行走的宇航員。
安耶洛普洛斯說,他們希望在「西彌斯」衛星的幫助下能更深入地瞭解亞暴,最終更準確地進行「太空天氣預報」,預測類似的大規模能量釋放事件何時發生,以便提前採取防範措施保護宇航員、衛星以及地面電網等。
資料來源 : 新華網
2008年11月18日 星期二
土星上發現神秘極光,與任何已知極光不同(上)

【搜狐科學消息】 據英國《每日郵報》報道,近日英美等科學家利用卡西尼號上的紅外線設備發現了土星上極其美麗的新極光,科學家們稱新發現的極光與太陽系內任何已知的行星極光不同,他們對此困惑不解。
此次任務是「卡西尼-惠更斯」土星探測計劃的一部分。「卡西尼-惠更斯」土星探測計劃是美國宇航局、歐洲航天局和意大利航天局聯合開展的一個合作項目,主要任務是對土星及衛星進行空間探索。
其中「卡西尼」號探測器是由美國方面設計製造的軌道探測器,主要承擔對土星及其衛星的空間探索;「惠更斯」號是卡西尼號攜帶的子探測器,它是歐洲航天局設計製造的著陸器,主要承擔對土星最大衛星--土衛六表面的探測。
此次美國國家航空航天局土星探測船卡西尼號在土星北極地區拍攝到了青綠色的神秘極光,如同地球北極之光。英國萊斯特大學從事卡西尼號資料研究工作的科學家湯姆-斯塔拉德稱,「我們從未在別的地方見到過這樣的極光。它覆蓋了土星極地一塊巨大的區域,而根據當前對土星極光形成的觀點,這一區域應該是空的。所以在這裡發現明亮的極光真是一個想不到的驚喜。」
極光是由於沿磁場線的帶電粒子流進入行星大氣層所致。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中,有一種能量被稱為"太陽風"。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子,是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。太陽風在地球上空環繞地球流動,以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗,尖端對著地球的南北兩個磁極,因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降,進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣,受到太陽風的轟擊後會發出光芒,形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區形成的叫北極光。
而木星和土星的許多極光是由於帶電粒子被它們的磁場環境捕獲所致,但這不是所有極光形成的原因。木星的主要極光環由木星磁場環境的內在相互作用造成,其大小保持恆定。木星極地電場能夠捕獲它所發現的帶電粒子並把它們吸入到大氣層中。這些帶電粒子的來源即包括太陽風,同時還有木星衛星愛莪的一個豐富粒子來源,它能夠噴射出氧和硫離子進入到木星旋轉的磁場。 這些離子進入到木星的兩極,因為那裡的電場把它們拋向木星大氣的下面。在進入大氣層時,粒子的電子首次被它們遇到的分子所剝離,但當它們的速度降低下來後,它們再次獲得電子。這種『電荷交換反應' 產生了強烈的x射線極光。而土星的主要極光是由太陽風引起,極光的大小隨太陽風的改變而劇烈變化。然而,最新發現的土星極光均不屬於這兩種情況。
此次利用紅外線設備新發現的極光出現在美國航空航天局的哈勃太空望遠鏡看不到的區域。卡西尼號在飛臨土星極地區域時觀測到了這一極光。
在紅外線下,這一極光有時會瀰漫在從82度以北一直到越過極地的區域。在45分鐘的時間裡,這種新的極光不斷地變化,甚至會消失。倫敦大學學院卡西尼號科學家Nick Achilleos說,「土星的磁氣圈以及它與太陽風及土星大氣相互作用的方式很特別,簡直無法預料。」
2008年11月17日 星期一
木星極光中的超音速風

資料來源 : http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=4
神秘極光罩土星
NASA最近在土星周圍觀察到一圈不尋常的光芒,不像目前已知任何太陽系星球會發出的極光。科學家表示,以前從未見過此種既非太陽風也非磁場環境交互作用而產生的極光。目前科學家對於此極光的產生方式仍無法理解。NASA的Cassini太空船紅外線裝置在土星的北極區發現這道藍綠色光芒,就像地球的北極光一樣。當Cassini太空船飛到土星附近時,探測到這道極光。這道極光持續不停的變化,甚至在某一段時間消失長達45分鐘。
產生極光的原因是來自大氣外的高能粒子(電子和質子)撞擊高層大氣中的原子的作用。這種相互作用常發生在地球磁極周圍區域。例如,木星主要極光是來自於木星磁場環境的互相作用,且極光大小是固定的。土星主要極光則來自於太陽風,且隨著風會大幅度改變極光範圍。但,新發現的土星極光並不屬於上述兩種情況。
英國萊斯特大學負責研究Cassini數據的科學家史道勒(Tom Stallard)表示:「我們從未見過其他地方有類似這種極光的東西」,「這道極光範圍廣泛包括整個極地,我們原本以為要產生這種極光的地區,必須是完全空無一物的,所以在這裡發現這道極光非常不可思議。」
Cassini太空船科學家安伽李歐(Nick Achilleos)表示:「這個星球的磁氣圈、太陽風與星球的大氣發生了一些無法預料的事。」
參考資料 : 台灣醒報
為什麼極光出現在地球兩極?
極 光 大 多 在 南 北 兩 極 附 近 出 現 , 而 很 少 發 生 在 赤 道 地 區 , 這 是 為 什 麼 呢 ? 原 因 是 地 球 像 一 塊 巨 大 的 磁 石 , 而 它 的 磁 極 在 南 北 兩 極 附 近 。 我 們 所 熟 悉 的 指 南 針 因 受 地 磁 場 的 影 響 , 總 是 指 著 南 北 方 向 , 從 太 陽 射 來 的 帶 電 微 粒 流 , 也 要 受 到 地 磁 場 的 影 響 , 以 螺 旋 運 動 方 式 趨 近 於 地 磁 的 南 北 兩 極 。 所 以 極 光 大 多 在 南 北 兩 極 附 近 的 上 空 出 現 。 在 南 極 發 生 的 叫 南 極 光 , 在 北 極 發 生 的 叫 北 極 光 。 我 國 在 北 半 球 , 所 以 在 我 國 只 能 看 到 北 極 光 。
2008年11月15日 星期六
阿拉斯加舞極光
一年中有三百天,阿拉斯加都在極光的閃爍下遞嬗它的四季。
在這靜寂的極境中,雖然即將進入飄雪的冬天,
大地仍然散發著強大的生命力,
以極光作為誘餌吸引人們來到這裡,
站在北美大陸最西北端的天空下,感受大自然的美姿。
有人說,阿拉斯加是美國道路的盡頭,也有人說,道路是從阿拉斯加開始的;這代表阿拉斯加同時是美國起點與終點的一州,卻不與美國國土相連,以加拿大育空省及卑詩省為鄰,遠離了文明的浸染,以蠻荒召喚人心與大自然相連的神秘之邦。
阿拉斯加原本是一句阿留申語,意指「偉大的大地」,北美地區排行前二十名的高山,有十七座皆位在阿拉斯加,冰河、湖泊、苔原、森林是主要的景觀,為美國土地面積最大的一州,全境三分之一位於北極圈內,僅四分之一土地可經由道路前往,其他只能依賴飛機和船泊抵達,地面往下九十公尺深,就是永不溶化的冰層。
在這片不可思議的陸地上最鼓動人心的,除了特殊的景觀和遠離塵囂的放逐感,最吸引人的莫過於北極光。
夜空光華神來之筆
在地球南北極上空的極光現象(aurora或northernlight),是由於太陽發出的高速帶電粒子,受地球磁場的影響偏向兩極,並且和大氣中的分子、原子產生碰撞後,迸發出瑰麗壯觀的彩色光像。
雖說在靠近南北極圈一帶,幾乎一年四季都可見到極光,但若遇上多雲氣候,能見度就大幅下降,因此,在萬里無雲的冬季夜晚、沒有都市光害的荒野夜空,最適合觀賞極光了,阿拉斯加理所當然成為觀賞極光的最佳去處。
由於極光並非想看就看得到,一般認為看到極光能夠帶來幸福,這夜空中曼妙的光之舞蹈,每回出現最少會持續一小時,由於太陽風地磁極和所撞擊的大氣層氣體粒子不同,因而產生不同色彩的極光,包括赤紅、橘黃、青綠、藍紫色等,以出現頻率而言,綠色極光是最容易見到的,映襯在北地天際的繁星中,扭動綺麗色帶讓人們追逐它的步伐。
極光之美筆墨難言
以阿拉斯加全境而言,賞極光的最佳地點在距北極圈數十公里的費爾班(Fairbanks),平均一年中有兩百四十三天可以看得見,曾經身歷其境的加加旅行社副總經理江作航表示:「拉開飯店的窗簾,極光就在眼前!」言詞無法形容的幸福感受,正足以說明為甚麼有那麼多人耐著寒冷,大老遠跑來阿拉斯加看極光。
先好好小睡一會兒,深夜總有貼心的電話鈴聲響起,提醒遊客在深夜十一點多出門看極光,在冰凍的天候中,極光的舞姿,讓人眼睛一亮、精神也為之振奮不已。
北半球賞極光的重鎮費爾班,又以距市中心約六十哩的西娜溫泉渡假山莊(ChenaHotSpringsResort)為最佳地點,有幸住在這裡的遊客,可以在夜半時分,浸泡在熱騰騰的溫泉中,頭腦卻因為冰涼空氣而清醒,觀賞天空中絢麗的極光,這分意境的確世間少有,真是賞心樂事。
夜晚看極光,白晝的費爾班亦趣味無窮!最廣為人知的建設就是阿拉斯加大油管,自北極圈內的普德禾灣行經費爾班縱貫至瓦德茲,全長一二八八公里如巨蟒蜿蜒,自一九六八年普德禾灣發現豐沛的油田後,這條油管開始發揮它的經濟價值,一九七七年正式啟用後,每天可輸送約一千八百萬桶的原油,改寫阿拉斯加的經濟地位。
此外,費爾班的冰雕博物館及阿拉斯加費爾班大學亦是當地重要的景點,北極村耶誕老人之家則因其趣味性而備受遊客喜愛,在這裡可以和耶誕老人合照,貼心的服務是將照片以電子郵件的方式寄給遊客,回家就可以收到這來自遠方的紀念照!
資料來源 : 自由時報記者楊詩涵
2008年11月12日 星期三
網友的觀賞經驗

忽然極光在遙遠的天邊,像精靈般的扭動,各色光影不斷地變化,就像輕柔的窗簾,被微風所吹動。忽亮忽暗,上演著一齣無聲卻熱情的芭蕾舞劇。這就是我們所看到的極光。我們隨即將相機架在三腳架上,希望能够捕捉到美麗的極光照片。
傳說,看見極光的人,會受到上天的祝福。所以,每年冬季會吸引為數眾多的遊客,到嚴寒的極地,為的是體驗觀看極光的感覺。
2008年11月11日 星期二
木星上的極光



木星(Jupiter)離地球(Earth)約六億一千萬公里,過去,科學家曾經利用太空總署(NASA)的哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope),拍攝到木星極光(aurora)的照片,不過,使用南歐洲天文台(European Southern Observatory)的紅外線(infrared)望遠鏡,科學家可以更清楚地觀察到木星極光和北極上空的煙霧(haze)。
上圖所見,是木星的熱紅外線(thermal infrared)影像,圖象的左方光亮的一點,是最近木星的衛星艾奧(Io)的照片;中圖所見,是放大了木星的照片,可以清楚顯示木星北極的橢圓形極光和煙霧。
科學家指出,極光是環繞木星的磁軸(magnetic axis),而這些煙霧,是環繞著木星的旋轉軸(rotation axis),是在極光環之下;煙霧是受到木星上的地帶風(zonal winds)影響,這些地帶風是在同一緯度(latitude)上移動的;科學家相信,木星以十小時一次的迅速自轉,也會影響兩極上空煙霧的移動。
下圖所見,是科學家拍攝到木星的衛星艾奧的火山爆發的照片,艾奧是除地球外,在太陽系唯一有火山活動的星體,科學家相信,艾奧的火山活動是受到木星和其他衛星的引力影響而產生爆發的。
2008年11月5日 星期三
雙極光
美 國 科 學 家 最 近 第 一 次 拍 攝 到 地 球 雙 極 光 的 照 片 , 顯 示 出 質 子 極 光 和 電 子 極 光 同 時 出 現 的 情 形 。
科 學 家 指 出 , 我 們 通 常 看 到 的 北 極 光 (aurora) 是 一 種 電 子 極 光 (electron aurora) , 這 種 極 光 是 由 太 陽 (Sun) 發 射 出 來 的 電 子 (electrons) 粒 子 , 碰 撞 到 地 球 上 空 的 磁 場 (magnetic field) 而 產 生 的 , 不 過 , 很 少 人 會 看 到 同 樣 明 亮 的 質 子 極 光 (proton aurora) , 它 是 由 帶 陽 性 的 電 極 的 質 子 (proton) , 亦 即 氫 原 子 (hydrogen atom) 的 核 子 (nucleus) , 碰 撞 到 地 球 的 磁 場 而 產 生 的 。
由 美 國 加 州 大 學 (University of California) 科 學 家 製 造 的 IMAGE 人 造 衛 星 (satellite) , 在 二 零 零 零 年 三 月 二 十 五 日 發 射 升 空 , 這 枚 人 造 衛 星 攜 帶 有 五 組 攝 影 機 , 利 用 不 同 波 長 (wavelength) 的 紫 外 線 (ultraviolet) , 拍 攝 地 球 極 光 的 情 形 , 最 近 ,IMAGE 人 造 衛 星 拍 攝 到 地 球 雙 極 光 的 照 片 。
科 學 家 指 出 , 利 用 比 較 短 波 長 的 紫 外 線 , 可 以 拍 攝 到 氫 原 子 發 射 出 來 的 光 , 而 利 用 比 較 長 波 長 的 紫 外 線 , 可 以 拍 攝 到 氧 (oxygen) 原 子 發 射 出 來 的 光 , 利 用 更 長 波 長 的 紫 外 線 , 可 以 拍 攝 到 氮 (nitrogen) 原 子 發 射 出 來 的 光 。
從 拍 攝 回 來 的 照 片 , 科 學 家 發 現 , 質 子 極 光 是 首 先 出 現 , 然 後 引 發 電 子 極 光 的 產 生。
科 學 家 解 釋 說 , 質 子 和 電 子 的 動 作 是 不 同 的 , 當 質 子 進 入 地 球 的 大 氣 層 , 它 很 快 便 被 電 子 中 和 (neutralized) , 它 不 會 跟 隨 地 球 磁 場 的 磁 線 移 動 , 而 是 向 四 方 飄 飛 , 因 此 , 質 子 極 光 是 比 較 擴 散 ; 而 電 子 極 光 則 跟 隨 地 球 磁 場 的 磁 線 移 動 , 形 成 比 較 有 結 構 的 極 光 。
2008年11月3日 星期一
極光的影響
在極光發生的同時,高緯度地區有很多質子和電子落下,經過高緯度飛機航線(如:連接日本和美國)的旅客和駕駛員,也有可能暴露在輻射線下。10 月底發生閃焰時,美國聯邦航空管理局(FAA)對高度2 萬5000 千呎(大約7.6 公里)以上的航行發出警告。據說28~30 日北韓57 度以上的航線層一度被封鎖。
從極光發出的熱,還會使空氣上升,增加地球的人造衛星與大氣之間的摩擦。日宇宙中的奇景--淺探極光5 / 5本太空科學研究所(以併入日本航太研發署)的x 射線天文衛星「飛鳥號」,就是因為如此,只好棄用。飛鳥號環繞著高度大約400 公里高的軌道,該處幾乎真空,但仍有一點大氣。2000 年7 月16 日發生磁暴,增加了飛鳥號和大氣間的摩擦,使他無法控制姿態,而在翌年3 月墜落大氣層。
極光的週期
以27 天為週期面向地球的日冕洞,製造出極光。
因為引發地球的磁暴,多數是由「日冕洞」(coronal hole)所造成的。日冕洞從太陽兩極附近的高緯度地區朝低緯度延伸,以x 射線觀測時看起來較暗,因而得名;此處的日冕度較低,所以才看起來較暗。日冕洞不僅密度低,行成有如臭氧般的洞,研究人員同時也發現他會吹送高速的太陽風。通常太陽風的秒速約為400 公里,4 天左右才能到達地球。而來自日冕洞的風速更快,秒速可達750 公里。
日冕洞的活動與太陽的活動週期(亦及黑子與閃焰的數量),有數年的差異。換言之,太陽活動從極大期轉為極小期,隨著黑子活動轉弱,日冕洞的活動轉趨活躍。由於太陽的自轉,日冕洞隨著旋轉而週期性出現,以每27 天為一週期。日冕洞潮向地球數日後,看見極光的可性增高。