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神秘莫测北极光(2)

2014-11-11 22:04 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2014年第45期
人们发现北极光越来越多的秘密,但这并不妨碍你被它的神秘莫测所震撼。

太阳的故事

“用肉眼注视天空,太阳似乎一成不变地宁静和稳定。从地面看,太阳唯一明显的变化是它的位置,有时表面上可以见到深色的斑点。太阳才是北极光故事的开始。”布莱克说,银河系内有数十亿太阳大小的恒星,太阳就像一个巨大的发电厂,中心温度超过1400万摄氏度,巨大的压力把氢原子挤压在一起,成为另外一种元素——氦。这种剧烈的核聚变反应释放出巨大能量,从太阳中心向外辐射,热量到达表层形成巨大的漩涡,被称为对流单体。

太阳表面最明显的特征是被称为太阳黑子的暗区。太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度比周边低大约1000摄氏度,所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子可以从几个小时持续到数月,一个大的太阳黑子体积是地球的几倍。

每11年,太阳都会进入活动高峰,被称为太阳活动极大期,极大期后大约5年进入一段相对平静的太阳活动极小期。在太阳活动高峰期会出现很多太阳黑子,极小期只有少量太阳黑子。因此,依靠太阳黑子数量可以观察太阳活动的情况。

有时,太阳黑子附近的强磁场区域会扭曲和断裂,释放出巨大的能量,被称为太阳耀斑。强烈的爆炸会让粒子和X射线加速进入太空,释放的能量等同于10亿兆吨TNT爆炸。

在某些情况下大量的气体也被投掷到太空中,我们称这些喷发物为日冕物质抛射。它们喷发出数十亿吨粒子,速度高达每小时800万公里。在太阳活动极大期,太阳风暴可能会每天发生数次,有时会对准地球方向。“太阳给我们的不仅是光和热,还有持续不断从太阳吹来的粒子流,被称为太阳风,速度高达每小时1500万公里。”布莱克说。

当太阳风到达地球,奇怪的事情发生了。它们被看不见的盾牌——地球磁场所偏转。地磁层是地球周围一个保护层,一个看不见、摸不着的巨大磁化区域,是太阳高能带电粒子的天然屏障,正是有了这道屏障我们才能安稳地生活在地球上。

地磁层的外边缘与行星际交界的地方叫作磁层顶,在地磁南北极上方的磁层顶形状像漏斗,少量的太阳风带电粒子可以从此处“漏”进磁层,在地球附近沿着磁力线绕圈,同时向地球两极沉降,在沉降过程中和地球高层大气发生碰撞,发出灿烂的光芒,这就是极光。

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