近日,我國新疆、內蒙古等地,甚至北京的部分地區,天空中出現了絢麗的極光,美輪美奐的照片「刷屏」朋友圈,也將極光話題送上熱搜。
但有細心的網友發現,以往看到的極區內的極光大多是綠色,為什麼發生在我國的極光主要是紅色?
事實上,極光並非只有一種顏色,而是會像雞尾酒一樣分層。
極光是地磁暴的「副產品」,當太陽活動產生的高能粒子與地球相遇後,會和地球大氣發生高速撞擊,這一過程會產生微觀的能量交換。
國家空間天氣監測預警中心空間天氣技術研發室主任宗位國介紹,以大氣中的氧原子為例,它們會從撞擊中接收一份能量,但由於原子核外電子的特性,電子與原子核之間只能容納一定額度的能量,超過的部分都會再被釋放出來,而釋放的形式就是發光。
大部分極光集中在地球上方的90—400千米。據《中國國家地理》雜誌繪製的人類觀測極光示意圖顯示:
在300千米以上,極光以淺紅色為主;
200—300千米以深紅色為主;
100—200千米以綠色為主;
100千米以下則是藍色、紫色或多種顏色混合。
由於地球磁場等因素作用,在兩極地區,太陽活動產生的高能粒子可以深入到距地面約100千米的大氣中。國家空間天氣監測預警中心工程師韓大洋曾向媒體介紹,在該區域,粒子碰撞頻繁,受激發的分子氮通過碰撞將能量傳遞給原子氧,此時微觀粒子躍遷會發射波長為557.7納米的光,呈現出綠色。要想在我國看到綠色極光,則要等到太陽活動更加強烈,高能粒子轟擊到中緯度地區距地面100千米左右的大氣中時才有可能。去年12月,我國漠河地區就曾出現過綠色極光,間接說明了當時地磁暴事件的強烈程度。
而在中緯度地區,極光一般發生在距地面250—400千米的高空大氣中,其波長為630納米,呈現出紅色,人眼對這個波長並不敏感,只有在太陽活動引發強烈地磁暴、紅光足夠亮時,才能看到。
本文來源|科技日報 ID:kjrbwx 記者:都芃
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