北极光一周内两次出现在英格兰南部 为什么这种现象很快会再次发生

北极光一周内两次出现在英格兰南部 为什么这种现象很快会再次发生

在英国南部看到的北极光不如在极地附近看到的那种明亮。Credit: basiczto/Shutterstock

(蜘蛛网eeook.com)据美国物理学家组织网(by Jim Wild, The Conversation):从设得兰群岛到萨默塞特,从诺福克到北爱尔兰,英国各地的人们最近都有幸目睹了令人惊叹的北极光。但是是什么导致了这种美丽的现象,为什么它会出现在如此遥远的南方呢?

几千年来,人们将幽灵般的北极光与不安分的灵魂世界联系在一起。但是在上个世纪,科学揭示了极光起源于我们星球周围的区域。太空中的近地区域被称为磁层。它是来自地球高层大气的原子和分子的鸡尾酒,被太阳辐射(太阳发出的电磁辐射)打碎并加热。

当这些带电粒子降落到高层大气中时,就形成了北极光。大多数激发光的入射粒子是电子。随着降水模式的转变,极光闪烁着,在天空中起舞。电子沿着地球磁场向极地加速。

太阳每秒钟释放出几百万吨粒子,形成了不断流经我们太阳系的太阳风。太阳风带着太阳强大磁场的残余,将行星沐浴在比原子还小的磁化粒子蒸汽中。太阳风和地球磁层之间的相互作用为北极光提供了动力。

那么本周发生了什么将极光驱动到比正常低得多的纬度呢?

上周末,科学家们注意到太阳上发生了一对日冕物质抛射。日冕物质抛射是来自太阳外层大气(日冕)的物质喷发。这些爆炸可以向几乎任何方向发射数十亿吨的物质,地球通常每个月都会被撞击几次。碰巧的是,这对日冕物质抛射都射向地球,第一个在2月24日晚些时候离开太阳,第二个在2月25日晚些时候离开。

第一个CME以大约每小时300万公里的速度行进,花了大约48小时穿越1.5亿公里到达地球,并在2月26日周日晚上7点(英国时间)左右撞上了磁层。十亿吨高度磁化的带电物质的撞击引发了一场地磁风暴(地球磁层的一次主要扰动)。磁层中的电子加速进入地球大气层,引发了强烈的极光显示,并迅速向赤道方向扩展,比平时远得多。

时机是关键。磁暴发生在英国的傍晚。虽然天黑了,但大多数人都醒着,全国大部分地区天气晴朗。随着接下来几个小时磁暴的加剧,从遥远的南部肯特郡拍摄的极光照片占据了社交媒体的时间表,无疑促使更多人浏览天空。

如果CME晚几个小时到达,英国的大多数人可能已经睡觉了,可能会错过这个事件。多云的天气会使表演变得模糊不清。但时机是正确的,而且众所周知的不可预测的英国天气正在合作(仅此一次)。

周日晚上,我的电话响了。作为一名研究太阳和地球之间联系的太空科学家,当英国上空出现极光时,我经常被媒体联系。

北极光一周内两次出现在英格兰南部 为什么这种现象很快会再次发生

日冕物质抛射。Credit: NASA Goddard

周一早上,大多数媒体都在报道前一天晚上的展览。果不其然,大多数频道都找到了专家主持人来谈论科学。但对我来说,这个事件是不同的。通常,“晨光过后”的媒体工作包括回答一个不可避免的问题:今晚我们还会看到北极光吗?

通常,答案是“大概不会。”在大多数情况下,24小时后,地磁风暴的强度已经减弱,北极光从英国向北极圈边缘的通常位置撤退。

但这一次,情况有所不同。第二次向地球发射的CME还在运行中,所以这是一个难得的机会让我给出一个乐观的预测。第二个日冕物质抛射紧随第一个日冕物质抛射而来,在2月27日周一午餐时间左右以侧击的方式撞击地球。英国的天气状况已经恶化,许多满怀希望的极光追逐者被云层阻挡。但是地磁活动连续第二个晚上保持高水平,天空无云的人们享受了另一次北极光的展示。

我们下一次在英国上空看到它们是什么时候?很难说,但是前景正在改善。太阳的活动在11年的太阳周期中变化,在周期的活跃部分更有可能出现日冕物质抛射(和英国上空的极光)。目前,随着我们走向下一个太阳活动高峰期,预计在2025年,太阳活动正在增加。




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