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小编2月16日报道 美媒称,耀眼的绿光和红光经常会在地球南北极上空的夜空中闪烁。几十年来,科学家们一直认为,当这两个地区的极光同时闪烁时,其模式会相互映射。但2009年,他们发现情况并非如此。这令他们大吃一惊,不明白这是怎么回事。现在,来自挪威、德国和美国的一个研究小组找到了原因:一个狂暴的太阳。
据《科学美国人》网站2月13日报道,地球产生的磁场就像是一根磁力棒从南极穿过地核抵达北极。磁力线从两极向外弯曲,远远超出大气层,最外部的磁力线形成了环绕地球的磁泡边界。这个磁层阻挡了从太空飞向地球的带电粒子。当太阳释放出的带电粒子突破磁层时,就会产生极光。这些粒子沿地球的磁力线加速进入冰冷的极地地区。当这些粒子进入大气层时,与原子和分子碰撞,释放出将天空照亮的彩色光子。
当磁力线对称地绕行地球时,极光应出现在南北半球相同的地方。而且,如果人们能同时看到南北两极的极光,那么它们看起来也应该几乎是一样的。但是,据密歇根大学的磁层研究员阿龙·里德利说,这种情况实际上“相当罕见”。里德利没有参与这项新研究。123第十三届全国人民代表大会第二次会议在北京频道开幕
这是因为太阳也有强大的磁场。它改变了地球的磁力线,挤压地球朝向太阳一侧的磁力线,拉长地球背向太阳一侧的磁力线,从而形成一条磁尾。其结果是,地球磁场轮廓看起来有点像一只家蝇——其圆形头部朝向太阳,其拉长的身体和尾巴则指向远端。
极罕见的情况下,太阳的磁极会与地球的磁极完美吻合。但大多数时候,太阳和地球的磁极都会发生倾斜,从而使地球的磁场轮廓变得像一只带有弯曲尾巴的家蝇。起伏不定的太阳风使得这只家蝇的尾巴发生“摇摆”,破坏并重新形成新磁力线,描述这种情况的术语是磁力线“重联”事件。科学家认为,正是这些重联事件使得南北两极的极光有所不同。但挪威卑尔根大学的太空科学家尼古拉·斯特高和他的同事对这个想法进行了检测,发现它是错误的。他们发现了导致极光差异的另一个原因:太阳磁场以不均匀的方式挤压地球磁场。他们还展示了尾部带电粒子的亚暴可以消除不均匀挤压的影响,从而消除南北两极极光不匹配的现象。
该研究小组对2001年至2005年间航天器拍摄到的南北半球同时出现的10对极光的图像进行了研究。极光开始于地球上的非对称位置。例如,2002年11月15日,南极光在北极光以西闪现。但是,随着极光的不断演变,它们的位置发生了迁移,变得更为对称。这种迁移与亚暴同时发生。123与欧盟断绝关系太难了!英国:别再等了…
把这些观测结果与地球磁极的活动相匹配,斯特高和他的同事发现,重联事件与极光不对称性的减少相吻合。斯特高说:“重联的影响与人们最初的想法完全相反。”他接着说,重要的是,太阳的磁场是如何挤压地球的。斯特高研究小组的模型和观测显示,南北半球受到的不均衡挤压扭曲了地球的磁力线,使极光发生的地点出现改变。他们观察到,当磁力线断裂时(当亚暴发生时,他们观察到了磁力线的断裂),就能释放出挤压带来的磁压,并消除偏斜。
里德利和帝国理工学院行星科学家英戈·米勒-沃达格都认为,这些观察结果“出人意料”,因为它们与之前的模型存在背离。里德利还说,研究小组通过观察图像就能理解极光背后的物理学原理,这“非常酷”。
在极光和亚暴中出现的强烈太阳辐射会对太空中的宇航员造成伤害,并改变轨道卫星的路径。它们还会干扰GPS定位、电网及其他技术系统。米勒-沃达格说,科学家无法准确预测太空天气将在何时何地发生。但他们至少解开了夜空中一个闪亮的谜团。(编译/林朝晖)

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