书城童书中小学生不可不知的宇宙奥妙
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第6章 美丽的北极光

可能你没有真正地看到过北极光,但是我们还是能从电视和照片上看到美丽的北极光。

你一定很高兴能看到这种美丽的景色,这比烟花好看多了。然而,为什么北极光只在北极出现啊?为什么我们身边没有出现过北极光呢?

极光是一种大自然的天文奇观,它没有固定的形态,也不尽相同,主要以绿、白、黄、蓝居多,偶尔也会呈现艳丽的红紫色,曼妙多姿又神秘难测。极光的发生只有在严寒的秋冬夜晚,高纬度的地区,才有机会目睹,而最佳时刻则是晚上10点到凌晨2点,有些时候可持续1小时左右。

从本质上来说,极光是原子与分子在地球大气层最上层运作激发的光学现象。它的形成有三大要素:太阳风、地球磁场、大气。所谓“太阳风”,是太阳对宇宙不断放射的一种能量,它由电子与质子所组成。由于太阳的激烈活动,放射出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿着地球磁力线高速进入南北磁极附近的高层大气中,与氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象,就成了众所瞩目的“极光”。

太阳气流亦称太阳风,这些放射物以每秒300万千米的速度冲向地球,幸而地球磁场改变了太阳风的方向,使我们免受太阳风的袭击。当太阳风与地磁场碰撞时会产生100万兆的能源,地球大气层的小粒子会释放出能源,氧原子放出绿光或红光,氧分子放出红光或黄光,氮分子放出紫光或粉红光。

那么,在北极的哪些地方能够看到极光呢?极光最常出没在南北磁纬度67度附近的两个环状带区域内,分别称作南极光区和北极光区。北半球以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛南端与挪威北海岸为主;而南半球则集中在南极洲附近。值得一提的是,北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏极光的最佳地点,阿拉斯加的费尔班更有“北极光首都”的美称,一年之中有超过200天的极光现象。所以你有机会的话,就去阿拉斯加的费尔班,亲自欣赏北极光的美丽吧。

从人类第一次仰望天际惊见北极光的那一刻开始,北极光就一直是个“谜”。长久以来,各个地区的人都各自发展出自己的极光传说,爱斯基摩人认为“极光,是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬”;原住民则视“极光为神灵现身,深信快速移动的极光会发出神灵在空中踏步的声音,将取走人的灵魂,留下厄运”。

长期以来,极光的成因一直众说纷纭。有人认为它是地球外缘燃烧的大火;有人则认为,它是夕阳西沉后,天际映射出来的光芒;还有人认为,它是极圈的冰雪在白天吸收储存阳光之后,夜晚释放出来的一种能量。这天象之谜,直到人类将卫星火箭送上太空之后,才有了理性的解释。

知识链接:被奉若神明的太阳

在人类的历史长河中,太阳被尊崇为神,因为它给地球带来光明和生命。闻名于世的埃及吉萨地区的金字塔,每当春分这一天,它们的一个底边刚好指向太阳升起的地方。太阳享受的尊敬不仅来自古埃及人,太阳神阿波罗的大名直到今天还被用到宇宙飞行器的命名上。

多少世纪过去了,很少有自然现象能像日食那样引起人们既恐惧又崇敬的心理。古时,中国人每逢日食便燃放爆竹、敲打铜锣,恐吓驱赶吞吃太阳的妖精。在马克·吐温的笔下,日食却救了一个康涅狄格的美国佬。那个人知道要发生日全食,于是趁太阳消失之机,从阿瑟王的骑士手中逃了出来,逃脱了被烧死在火刑柱上的厄运。至于当今美国众多的天文爱好者,更是富有大无畏的精神。他们乘飞机、坐轮船、开汽车,从爪哇到西伯利亚,从欧洲到非洲,哪儿出现日全食就涌向哪儿。

人类对于太阳的观测已有几千年的历史,然而至今太阳的许多秘密仍未被揭开。天体物理学家对太阳的测量结果与理论模型之间存在着的很多不相容性提出了质疑。人类将借助于未来的宇宙探测器去解开一些太阳之谜。