极雨极光:科学家解释这一壮观的太阳事件

在太阳风平静期间,极光照亮了整个极地。

来源:ZME科学
2022 年 3 月爱沙尼亚的极光。图片来自 Wiki Commons。
2022 年 3 月爱沙尼亚的极光。图片来自 Wiki Commons。

极光是地球上最迷人的自然光显示之一,但 2022 年圣诞节的极光却有所不同。这是极冠地区异常巨大的极光,具有一些独特的特征。它也恰逢太阳风几乎完全消失的时期。现在,研究人员终于弄清楚了发生了什么。

巨大的极光

极光的形成

极光是由太阳风与地球磁层相互作用形成的。它们是由磁层中的高能电子沉淀到地球大气层中产生的。当这些电子与大气气体碰撞时,它们会以光的形式释放能量,从而形成我们所看到的极光。

高能电子

极光主要有两种类型:

    离散极光,结构严谨,变化多端; 弥漫极光,结构更为均匀,并表现出脉动等动态变化。 这些弥漫极光通常发生在地球磁场线闭合的区域,捕获来自磁层的粒子。
  • 离散极光,结构严谨,变化多端;
  • 弥漫极光,结构更为均匀,并表现出脉动等动态变化。 这些弥漫极光通常发生在地球磁场线闭合的区域,捕获来自磁层的粒子。
  • 极光通常会发生 磁场

    但问题是,在极冠区域,地球的磁场线是开放的,而不是封闭的。因此,来自太阳的高能电子直接沉淀,即所谓的“极地雨”,很少见,而且通常很弱,这使得极冠极光并不常见,研究也较少。

    来自太阳的电子

    这是 2022 年 12 月观测到的极光类型。这是第一次从地面目睹这种现象。

    极光雨

    卫星数据 极光匹配良好

    一切都在电子中