太陽風暴帶來的奇觀:多彩極光照亮地球大氣層
太陽風暴將高能量粒子撞向地球高層大氣後,五彩斑斕的光幕在天空中飛舞。2023 年11 月初,北美和歐洲的天空觀測者在社群媒體上發布了北極光(又稱極光)的炫目照片。在地球磁層強烈磁暴的刺激下,五顏六色的光帶佈滿了夜空。
加拿大西部上空的極光衛星影像,由NOAA-NASA Suomi NPP 衛星上的VIIRS(可見光紅外線成像輻射計套件)感測器於山地時間2023 年11 月5 日凌晨3:23m 拍攝。
NOAA-NASA Suomi NPP 衛星的VIIRS(可見光紅外線成像輻射計套件)感測器於山地時間2023 年11 月5 日凌晨3:23(世界時間10:23)在加拿大西部上空捕捉到了這張極光影像。極光在加拿大埃德蒙頓附近非常明亮,幾乎使衛星感測器飽和。這一現像一直持續到第二天晚上,蒙大拿州格拉斯哥的天空中出現了粉紅色和綠色的光。在美加邊境附近和阿拉斯加,極光尤其明亮,但在最南端的德州也能隱約看到極光。
極光的形成
極光的形成通常始於太陽透過太陽耀斑、日冕物質拋射或活躍的太陽風向地球發送大量帶電粒子。太陽粒子與磁層相撞並對其進行壓縮,從而改變了地球磁場的構造。一些被困在磁場中的粒子會加速進入地球高層大氣,在那裡它們激發氮分子和氧分子,並釋放出光子,這就是所謂的極光。
美國國家海洋暨大氣總署太空天氣預報中心稱,11 月5 日至6 日的極光是多次日冕物質拋射的產物,日冕物質拋射是太陽日冕中磁化等離子體大量噴出的過程。這些來自太陽的等離子體和高能量波衝入地球高層大氣,引發了強烈的地磁暴。
軌道夜間,國際太空站在猶他州上空260 英里處翱翔,地球大氣層閃耀著極光。資料來源:美國國家航空暨太空總署
2023 年10 月28 日,風暴發生前一周,國際太空站上的一名太空人在猶他州上空260 英里(418 公里)的軌道上拍攝了另一張極光照片(上圖)。據太空天氣預報中心稱,這次極光很可能是由一個向地球旋轉的日冕洞引起的。日冕洞是太陽大氣中相對較冷物質的區域,向行星際空間開放。太陽表面的這些黑暗區域會以高速流的形式釋放物質。
公民科學參與機會
如果您喜歡觀看這樣的極光,您可以透過一個名為Aurorasaurus 的專案參與極光公民科學:
該專案透過網站和社交媒體上的報告追蹤世界各地的極光,然後產生這些報告的即時全球地圖。公民科學家對報告進行核實,每一個經過核實的目擊事件都將成為科學家分析和納入太空天氣模型的寶貴數據點。該項目是與新墨西哥聯盟的公私合作項目,並得到了美國國家科學基金會和美國國家航空暨太空總署的支持。