想在中國進行一場極光之旅有多難,?交通工具要有,,野外裝備也要有,拍攝器材那更是必須的,,除此之外,,還有最最重要的——在我國上演的極光秀,這不,,說來它就來了,!
北京時間2023年4月24日凌晨,一場預料之外的極光發(fā)生在我國新疆維吾爾自治區(qū)的夜空中,,更難得的是,,這一切剛好被一名恰巧在克拉瑪依地區(qū)的天文攝影師用相機記錄了下來,要知道,,極光通常出現(xiàn)的區(qū)域對應地磁緯度65到75度的范圍,,而由于地球磁軸和自轉軸之間還存在一個11.5度的夾角,并且磁軸還是向著北美洲偏移的,,也就是說,,我國的地磁緯度要比地理緯度還要低,。那么為何此次極光發(fā)生時我國新疆也能目擊呢?
代表全球地磁活動水平的Kp指數(shù)圖,,“柱子”越高顏色越紅代表地磁活動越強
首先是此次地磁活動的強度足夠大,,根據(jù)我們監(jiān)測到的地磁數(shù)據(jù),從北京時間2023年4月24日凌晨2時開始,,直到當日的17時,,這中間的15個小時地球磁場都處在大地磁暴的活動中,其中的9小時甚至是Kp指數(shù)為8的特大地磁暴,,這樣的地磁活動是太陽進入第25太陽活動周以來最強的一次,。極光的發(fā)生范圍就與地磁暴強度存在對應關系,對于北半球而言,,磁暴越強,,極光發(fā)生的范圍就會越往南擴,如果足夠強的話,,就可能在我國上空出現(xiàn)極光,。2015年,北京天文館朱進老師就曾在新疆拍攝到過極光,,而再次成功記錄這一天象已是8年之后,。
風云三號E星極紫外太陽監(jiān)測圖,明亮區(qū)域直接反映太陽的耀斑活動
羲和號太陽探測衛(wèi)星Hα波段太陽觀測圖,,清晰動態(tài)展示太陽爆發(fā)
如此強的地磁活動(這次全球皆知的特大地磁暴是如何發(fā)生的,?)直接反應出引發(fā)這一過程的太陽爆發(fā)也是很強的,換句話說,,造成地磁暴的太陽物質(zhì)所攜帶的能量是相當巨大的,當這些來自太陽的高能物質(zhì)與地球磁場,、大氣層發(fā)生接觸時,,一場大范圍的星際物質(zhì)大碰撞就開始了。
在距離地面約100到200公里左右高度范圍內(nèi),,大氣雖然比地面稀薄很多,,但是仍然存在著相當可觀的空氣分子和原子,它們在與太陽物質(zhì)的高速撞擊過程中,,會發(fā)生微觀的能量交換,。我們以氧原子為例,它們會從撞擊中接收一份能量,,但是由于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(fā)光,,對應此次新疆極光記錄就是原子氧受到激發(fā)從而產(chǎn)生的紅色光芒,。
風云4號A星全圓盤云圖
風云4號A星云圖,展示了新疆克拉瑪依地區(qū)當時極好的氣象條件
此次地磁暴過程之強,,除了在南北極區(qū)極光大爆發(fā),,大半個北美洲以及歐洲的不少地方都有清晰的記錄,但是,,想在我國目擊極光這一神奇天象,,光有足夠強的太陽爆發(fā)來引發(fā)地磁暴仍然不夠的,還需要相當好的氣象條件的支持,。由于我國地磁緯度較低這一特點,,即使發(fā)生了極光也很難達到肉眼明顯可見的程度。不用說是陰雨天氣,,城市照明和輕微的霧或霾就足以遮擋極光,,我們通過風云衛(wèi)星的氣象云圖可以清晰看到,此次極光來臨時,,我國不少區(qū)域都是被高層薄云所覆蓋的,,但是恰好在新疆上空,尤其是西北部的克拉瑪依地區(qū)上空萬里無云,,氣象條件非常好,。
中國星空攝影師戴建峰于4月24日凌晨在新疆克拉瑪依拍攝到的極光
轉自攝影師微博:jeff的星空之旅
最終,在太陽,、地球磁場,、地球高層大氣以及對流層天氣的合力撮合下,才促成了這樣一場令人嘆為觀止的極光盛宴,。
那么現(xiàn)在,,你關于在中國看極光的疑惑解開了吧,如果你愛你的那個她/他,,在看到空間天氣預報預警,,有特大地磁暴可能發(fā)生的時候,不妨喊上你的另一半,,來一場說走就走的極光之旅,,讓這個地球上最壯觀、最神奇,、最靈動的天象來為你們見證,!
致謝:感謝南京大學羲和團隊 https://ssdc.nju.edu.cn/home
中國氣象局 國家空間天氣監(jiān)測預警中心
制圖:葉茜 賈煦 韓大洋
文字:韓大洋
審核: 宗位國 程飛
簽發(fā):毛冬艷