近日,在辽阔的黑龙江、辽远的内蒙古以及广袤的新疆等地,壮观的极光现象时常映入眼帘。当夜幕低垂,天空渐渐被极光柔和的辉光点亮,时间流转间,光斑与柱状结构愈发清晰可见。它们如光柱般从天际延伸至地平线,绚烂多彩,令人陶醉。
极光的形成与地磁暴现象紧密相连。太阳风与地球磁场之间的相互作用,有时会触发地磁暴的发生。地磁暴是地球磁场遭受强烈扰动的现象。在这一过程中,来自太阳的带电粒子与地球大气中的分子或原子发生碰撞,激发它们跃迁至高能状态。这些高能态的分子或原子在不稳定的状态下需要释放能量,回到较低的能量状态,这一过程产生了我们可见的光。由于这一系列反应主要发生在地球的两极地区,因此所产生的可见光被命名为极光。
极光的颜色受太阳带电粒子能量、地球大气密度以及大气中氮和氧等分子或原子的分布特性共同影响。随着距离地面高度的变化,大气中氮和氧的分布和密度也会发生改变,导致不同高度处被激发的大气成分有所不同,从而产生不同颜色的极光。距离地面200公里以上的极光以红色调为主,而100至200公里间的极光则以绿色为主,而更低的高度则可能出现蓝色、紫色或多种颜色交织的极光,最终呈现出五彩斑斓的壮丽画面。
太阳活动的周期约为11年,包括低谷期、上升期、高峰期和下降期。当前,太阳活动正处于高峰期,表现为频繁的活动和复杂的磁场。在这个时期,太阳表面的黑子数量增加,伴随着频繁的太阳耀斑和日冕物质抛射。虽然地磁暴仍有可能爆发,为极光的出现提供条件,但公众无需过度担忧。
地磁暴现象发生时,低轨航天器可能会因大气密度增加而受到一定的飞行阻力,导致其轨道出现衰减,因此需加强对其轨道的监测并进行必要的调整。依赖地磁感应导航的生物如信鸽等也可能会受到地磁暴的干扰。