登陆注册
2672800000003

第3章 太阳极光和极羽

地球上的极光

1958年2月10日夜间的一次特大极光,在热带地区都能见到,而且显示出鲜艳的红色。这类极光往往与特大的太阳耀斑爆发和强烈的地磁暴有关。

2000年4月6日晚,在欧洲和美洲大陆的北部出现了极光景象。在地球北半球一般看不到极光的地区,甚至在美国南部的佛罗里达州和德国的中部及南部广大地区也出现了极光。当夜,红、蓝、绿相间的光线布满夜空,场面极为壮观。

2003年10月30日,美国匹兹堡市出现了极光。虽然是在污染严重的市内,但仍能看到红色的光芒。

2003年11月20日傍晚,极光出现在匹兹堡南方地平线,1小时后消退,半夜时又出现在北方的低空。2004年11月7日晚,较强极光出现在美国匹兹堡,肉眼能分辨出绿色、红色。

极光的形态和颜色

极光没有固定的形态,颜色也不尽相同,以绿、白、黄、蓝居多,偶尔也会呈现艳丽的紫色,曼妙多姿又神秘难测。

极光有时出现时间极短,犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪;有时却可以在苍穹之中辉映几个小时;有时像一条彩带;有时像一张五光十色的巨大银幕;有的仅呈银白色,犹如棉絮、白云,凝固不变;有的结构单一,形状如一弯弧光,呈现淡绿、微红的色调。有时极光出现在地平线上,犹如晨光曙色;有时极光如山茶吐艳,一片火红;有时极光密聚一起,犹如窗帘幔帐;有时它又射出许多光束,宛如孔雀开屏,蝶翼飞舞。

虽然目前科学家已了解了极光,但仍留下许多难解的问题,值得人们继续探索。

极光形成的看法

长期以来,极光的成因机理未能得到满意的解释。在相当长一段时间内,人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。

一种看法认为,极光是地球外面燃起的大火,因为北极区临近地球的边缘,所以能看到这种大火。

另一种看法认为,极光是红日西沉后透射反照出来的光辉。

还有一种看法认为,极地冰雪丰富,它们在白天吸收阳光,贮存起来,到夜晚释放出来,便成了极光。

直至20世纪60年代,将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究,才逐步形成了极光的物理性描述。

极光的传说

极光这一术语来源于拉丁文伊欧斯一词。传说伊欧斯是希腊神话中“黎明”化身,是希腊神泰坦的女儿,是太阳神和月亮女神的妹妹,她是北风等多种风和黄昏星等多颗星的母亲。

极光还曾被说成是猎户星座的妻子。在艺术作品中,伊欧斯被说成是一个年轻的女人,她不是手挽个年轻的小伙子快步如飞地赶路,便是乘着飞马驾挽的四轮车,从海中腾空而起;有时她还被描绘成一个女神,手持大水罐,伸展双翅,向世上施舍朝露,如同我国佛教故事中的观音菩萨,普洒甘露到人间。

爱斯基摩人认为极光是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬,原住民则视极光为神灵现身,深信快速移动的极光会发出神灵在空中踏步的声音,将取走人的灵魂,留下厄运。

极光产生的原理

太阳极光是原子与分子在地球大气层最上层,距离地面100千米至200千米处的高空运作激发的光学现象。由于太阳的激烈活动放射出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿着地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中,与氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象,就成了万众瞩目的极光。

现代理论认为,极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当它们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。关于极光的产生,众说纷纭,无一定论,还有待科学家的深入研究。

太阳的羽毛

1997年3月9日发生在我国北方漠河的日全食,让每一位亲临现场的人都大开眼界,就在那一瞬间,明亮的天空被一道黑幕合上,太阳被月影完全遮掩。此时,人们惊异地看到了“黑太阳”周围一团白色的光圈,而且在太阳的上下两极地区,这层光圈内竟排列着一道道散发状羽毛样的东西。那么,太阳怎么会生出羽毛呢?

日冕的特征

在日全食发生时,平时看不到的太阳大气层就暴露出来了,它就是日冕。日冕可从太阳色球边缘向外延伸到几个太阳半径处,甚至更远。人们曾形容它像神像上的光圈,它比太阳本身更白,外面的部分带有天穹的蓝色。

日冕主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子,即等离子体组成。其物质密度小于2×10-12千克/立方米,温度高达1.5×10?摄氏度至2.5×10?摄氏度。

由于日冕的高温低密度,使它的辐射很弱,并且处于非局部热动平衡状态。除了可见光辐射外,还有射电辐射、X射线、紫外、远紫外辐射和高度电离的离子的发射线,即日冕禁线。

日冕的形状同太阳活动有关。在太阳活动极大年,日冕接近圆形;在太阳活动极小年呈椭圆形;而在太阳宁静年呈扁形,赤道区较为延伸。日冕的直径等于太阳视圆面直径的1.5倍至3倍以上。

日冕与极羽

日冕的形状是有变化的。人们通过观察发现,自19世纪末以来,日冕的形态随太阳黑子活动的周期约有11.2年,在两个极端的类型之间变化。

在太阳活动极盛时期,日冕的形状是明亮的,有规则的,近于圆形,精细结构,比如极羽并不显著。可是在太阳活动的极衰时期,就其整体来说,日冕没有那样明亮。但在太阳表面赤道附近,日冕的光芒底层却在扩大,上面分成丝楼,呈刀剑状伸向几倍太阳直径那样远的地方。

有人于1848年在高山上观测一次极衰期的日全食,看见这些光芒伸长到离地面1500万千米以外的地方。除了上述特征之外,极衰期的日冕往往在两极表现出一种像刷子上的一簇簇羽毛样的结构,人们叫它极羽。

极羽形成的原因

极羽现在已被科学家们归纳为日冕中比背景更亮的两种延伸结构之一,出现在太阳表面的两极区域。它的性质人们还未完全弄清,一般认为,聚集在太阳极区的日冕等离于气体由起着侧壁作用的磁场维持其流体静力学平衡,并因此形成极羽。

极羽的形状酷似磁石两极附近的铁屑组成的图案,这种沿着磁力线的分布说明太阳有极性磁场,并可据此画出太阳的偶极磁场来。

延伸阅读

日冕分为内冕、中冕和外冕三层。内冕从色球顶部延伸至1.3倍太阳半径处;中冕从1.3倍太阳半径至2.3倍太阳半径,也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕;大于2.3倍太阳半径处称为外冕。

同类推荐
  • 破解的天书(下)

    破解的天书(下)

    宇宙太广大了,以至于宇宙中的地球小得如同一粒尘埃。宇宙太神秘了,以至于地球人绞尽了脑汁、穷尽了假设,仍无法窥测其中的全貌和究竟。虽然如此,由于生于斯、长于斯的缘故,地球上的人类永远不会停止对宇宙未来的探索、对宇宙天书的破解。因为,地球只有一个,地球及其所有的生命皆属于宇宙。
  • 自然奇观

    自然奇观

    《自然奇观》讲述浩瀚无边的宇宙,诡异莫测的自然,神奇有趣的生物……千余个知识热点,千余幅精美图片,带领我们一起探索变化无穷的大千世界。
  • 战车王国

    战车王国

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 医学破译密码(科学探索的真相)

    医学破译密码(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 动植物百科

    动植物百科

    从地球诞生到6亿年前,这段时间在地球历史上被称为隐生宙,虽然延续的时间约有40亿年,但由于材料不足,未能划分出详细的历史发展阶段,一般只再分为太古代和元古代,而它们之间还无确定的界限,因此常统称为前古生代。
热门推荐
  • 天文地理趣味百科(趣味智力测验百科)

    天文地理趣味百科(趣味智力测验百科)

    本套丛书最大的特点是,标题提问简单明了,正文讲述精炼扼要,一问一答,相得益彰,详略得当,通俗易懂。正文还有趣味小版块,是对主要内容的适当补充、引申、扩展、点评、启发和引导等,用以开拓思维和引导知识,具有很强的启迪性。本套丛书涉及到少年儿童必须知道的许多知识领域,具有很强的系统性、实用性和现代性,是一套小小的百科全书,非常适合少年儿童阅读和收藏。
  • 傲世悍妃,错嫁邪魅王爷

    傲世悍妃,错嫁邪魅王爷

    蒲锦旋心中的座右铭:正妻不狠,地位不稳!小妾不滚,不能容忍!所以成亲那一日,她把她那后花园锦簇的所谓夫君给休了。片断一,本该是大喜的发日子,后院某女人却是正在很努力的爬墙。“月儿,等你家小姐我出去后,会悄悄的送信儿给你,放心,你家小姐我不会丢下你的!”某女气喘吁吁的说道。“那娘子什么时侯捎信儿给为夫呢呢?”某妖孽男风清云淡的说道,而他那幽深的眸子中的波澜却是泄露着他此时的心情。“啊!……”一声尖叫,正在努力爬到了一半的某女听到这个声音后,吓得竟从墙上栽了下去。而在她栽倒的过程中,众人又听到了‘撕拉’一声,只见某女的腰带墙角勾掉,紧接便是听到某男的一声:“全都把眼睛给我闭上,若有不闭者,我会让他永远的睁不开眼!”片断二,红彤彤的喜房中,某男先是把那被他裹的如粽子一般的某女给放了下来,紧接着眯着眼,低声的说道:“娘子也不用这样的着急引为夫过来呢!”“丫的,你才着急,休书你收到了吧,赶快放我走!”某女完全没有感觉到危险的来临,依然一副大爷的样子说道。“休书我到没收到,情书到是有一封,而且娘子有一句话说对了,为夫还真是着急了……”
  • 那些“穿越”的孩子

    那些“穿越”的孩子

    农民工子女从不发达的乡村到繁华的大都市,从乡音、乡情到很不熟悉的语言与人文环境,从离别后的重逢到重逢后的离别,这些一次一次“穿越”的孩子值得关注。上海的发展离不开农民工,农民工离不开他们的子女,这些“穿越”的孩子也要有他们的精神家园,如何在经济社会发展与人的全面发展之间找到一个平衡点,让“以人为本”的执政理念在每一个具体的生命面前显示其温情,是本书提出的一个问题。
  • 落第士子鸣冤路

    落第士子鸣冤路

    黄昏时候,怪石嶙峋古木参天的山道上出现了一支三十多人的骑兵部队,士兵们一个个箭上弦刀出鞘,神色紧张地注视着周围的动静。队伍中间是一乘双人抬的轿子,上面坐着五品顶戴的同州知府汪天仁。此刻,他悠闲地闭着眼睛,肥胖的两腮随着轿子的颤动一下一下地跳着。军官刘俊看着晚霞渐渐隐去的山林,心里禁不住犯起愁来。此地名叫“惊魂岭”,时常有盗贼出没杀人越货,是南江道上第一险路。临行时,章巡抚左交代右叮嘱,说汪知府是科场舞弊案最重要的人证,千万出不得半点差错……可汪知府拒绝骑马,人抬着轿子无论如何也走不快。他一个小小的巡抚院军官,面对这个骄横的朝廷命官,却也是无可奈何。
  • 日子

    日子

    本书是王小柔最早的一本段子随笔集,出版后,“把日子过成段子”这句话,作为一种智慧而又朴实的生活哲学,成为了王小柔段子作品的精神标杆。而随后“妖蛾子”系列的“妖蛾子”这个词,则可以说是王小柔段子作品的美学标杆。这本随笔中包括三辑:把日子过成段子、左眼看书、私人笔记。
  • 邪王逼婚:废材三小姐

    邪王逼婚:废材三小姐

    一朝穿越,竟然成了废材。废材?姐会叫你们知道什么叫天纵奇才。斗练场上,她将所谓的天才们打趴在地上,引来众人侧目。他踏着优雅的步子缓缓向她走来,“小凤凤,本王刚才已经看到了你的实力,完完全全达到了本王择偶的标准,从今往后,你就是本王的爱妃。”她为那声小凤凤起了满身的鸡皮疙瘩,更为他的话满脸不悦,她卧槽一声,大骂:“滚粗,老娘不认识你,哪儿凉快待哪儿去。”
  • 悍妃天下,神秘王爷的嫡妃

    悍妃天下,神秘王爷的嫡妃

    【本文已签约出版】简介:未嫁先休再赐婚,她与他成为京中最大的笑柄,因为他们是绝配的废物组合!新婚大堂,宾客嘲笑。喜帕之下,她挑起红唇,素手翻转,瞬间便掐住那人的脖子,语气轻轻地说道:水至清则无鱼,人至贱则无敌!南阳候世子可还记得,今儿早上从你房中扔出的人?战火连天,她被逼落大海。他指天发誓:她若不还,他屠尽天下人为她陪葬!——他是大燕国手握重兵的废物王爷,身残面毁性情阴郁!却无人得知,他身残之下拥有怎样强大的力量,他面毁之颜是何等卓绝!她是大燕国第一废物太师府千金,一张丑颜胸无点墨!世人却不知道在她废物的同时,手中握着庞大的消息来源,更无人得知她便是那天下间绝世的第一公子!——本文,女强,男强,强强联手!打小鬼,灭小强,夫妻同心振朝纲!妖妃完结文种田文:《霸气村妞,种个将军当相公》新文《艳绝天下,王的蛇蝎毒后》http://m.wkkk.net/a/1188850/
  • 网游之完美游戏

    网游之完美游戏

    叶凡为兄弟报仇未果,意外获得重生,为免悲剧重演,叶凡毅然进入游戏,开启全新复仇之路。
  • 都市之真武天龙

    都市之真武天龙

    一部自然道经,悟得自然之道,凝练出自然内气,一部真龙秘法,玄奥无比,高深莫测。上体天心,下合人道,于自然万物之中,感悟天地大道,于万丈红尘之中,领略尘世缘法。奈何各色美女环绕身周,情债累累,孽缘重重,千丝万缕,剪不断,理还乱。世间种种,爱恨情仇,权势名利,是否能够看破,明悟本心,领悟万法真谛。
  • 轮盘世界

    轮盘世界

    当生命停止的刹那,叶钟鸣回到了十年前,那个末日开始的下午。是上天对自己的眷顾?还是又一次的惩罚?真的要重新体验一次残酷冰冷的末世吗?叶钟鸣决定活下去,不为了别的,就为了那些曾经同生共死的战友,不离不弃的爱人!还有,他要找到答案。为什么无数轮盘会从虚无中出现,上万绝地从天而降。是谁,把这个美丽的蔚蓝星球,变成了满是尸骸的血腥废墟!?企鹅群:539357111订阅群:592613757(需要订阅截图)