茉莉


說起極光,《學與玩》的小讀者可能會想到2018年第8期中《幸福的極光觀察員》一文。不怕冷、能熬夜、英語過關,就能完成觀察極光這項幸福的工作。可是,大家知道嗎?還有一項工作也要觀察極光,同時還要具備非常豐富的太空物理知識,還得耐得住寂寞、忍受長時間的極夜。這就是極地中心研究員的工作,他們的研究領域與“極光女神”緊密地聯系在一起。
獨自挑戰極夜117天
每年的秋分日(9月23日前后)到第二年的春分日.(3月21日前后),北極會進入到伸手不見五指的極夜。而11月到3月的晚上十點到凌晨兩三點,是觀測極光的最佳時間。普通游客在極光出現的一瞬間,一定是邊舉著相機邊贊嘆它的美麗,而對于研究極地大氣和空間物理的研究員來說,個人審美就沒那么重要了,及時獲得第一手資料,拿到新鮮數據才是最關鍵的。
早在2004年7月,我國就于挪威斯瓦爾巴群島的新奧爾松建立了北極科學考察站,并取名為“黃河站”。它和建在南極的中山站一樣,處于一個利于觀測極光的極隙區緯度,而黃河站更是擁有全球極地科考中規模最大的空間物理觀測點!在這個考察站里,最重要的工作就是看極光。。曾在考察站中單獨工作的李斌博:士就曾說過,他每天除了看極光,還是看極光,而且一看就是117天!
極光顏色變換的秘密
看了上面的介紹,你或許會好奇,極光到底是一種怎樣神奇的存在?通俗地講,極光是太陽與大氣層合作表演的作品,是人們能用肉眼看見的唯一高空大氣氣現象。兩極的高層大氣,受到太陽風的轟擊后會被電離,從而發出絢麗的光芒,這便是極光,自然界中最壯美的奇觀之一。
極光多種多樣,五彩繽紛,就像一位靈動的舞者將手中的彩色緞帶拋向天空。有時,極光猶如節日的焰火在空中閃現一下就消失得無影無蹤,有時卻可以在蒼穹之下輝映幾個小時。極光的運動變化,是大自然這個魔術師,以天空為舞臺上演的一出光的話劇,上下縱橫成百上千公里,甚至還存在近萬公里長的極光帶。
據不完全的統計,目前能分辨清楚的極光色調已達一百六十余種。這是由于空氣中含有氫、氧、氮、氦、氖、氬等氣體,在帶電粒子流的作用下,這些氣體會發出不同顏色的光。極光色彩的千變萬化,其實反映的是我們地球大氣在高度上的不同分布。極光變換著顏色,一直在運動,而這種運動的背后,其實又是地球磁場不斷變化的結果。
研究極光有什么用
極光不僅是光學現象;還是無線電現象。人們通過雷達探測發現,極光會輻射出極強的無線電波,它所伴隨的各種效應對人類有著非常大的影響。比如,一架低空飛行的飛機恰好飛在極光發生區,它和地面進行通信時,極可能因收不到衛星傳遞的信號而出現安全問題。再比如,高鐵的線路、電網是一個幾千公里長的、連續的金屬導體。這些金屬導體在強烈的極光作用下會發生極強的磁場變化,被激發出很強的電流。這種高強能量,會摧毀很多與電相關一的設施。
還有更常見的,我們用到的導航系統,都是和衛星直接連線的。這個過程中,信號要穿越地球的電離層。當電離層受到太陽風的作用發生強烈的擾動時,信號就會出現很大的偏差。此外,極光還可以影響氣候、生物等。
極光有如此大的威力,難怪科學家要長時間待在極夜中,時時刻刻觀察極光、收集極光的數據。這樣,他們才能像預報天氣一樣及時預報極光,并利用極光所產生的能量為天類造福。當然,目前我們對極光的了解還在初級階段,還有許許多多沒有解開的謎,正等待著我們去發掘。讓我們對一邊看極光、一邊記數據的不一樣的極光觀察員致敬!