仰望星空：极光--拨动地球磁力之弦

仰望星空：极光--拨动地球磁力之弦

新华网 记者李斌

　　极光是天空中一种特殊的光，是人们能用肉眼唯一看见的高空大气现象，常常出现在地球的高纬度地区，主要是南极和北极。这种光的美丽显示，是由高空大气中的放电辐射造成的。极光的色彩、亮度千变万化，美丽壮观，难以描绘。大气磁场和太阳风是形成极光的必不可少的条件。按照形态，极光分为5种：底边整齐微微弯曲的圆弧状的是极光弧；飘带状的极光带；云朵一般的极光片；面纱一样的极光幔；沿磁力线分布的射线状的极光芒。

　　极光是由来自太阳风的经过磁层加速的沉降粒子，与高空大气成分相互作用所产生。因地球是一个巨大的磁体，磁力线从南北两极发出，形成无数个闭合的磁力线圈，地球就被这些无形的磁力线弧包围着。外层空间的高能粒子一旦被地球磁力线“捕获”，就沉降在两极地区，神秘的极光也就在这个过程中形成。

　　这些“拨动”地球磁力之“弦”的粒子，很大部分来自太阳，因此，研究极光对于了解地球外层空间结构、掌握空间天气、减少太阳风暴对地球的影响以及保障飞行器在外层空间的安全等，都有着重要的意义。

　　作为极区日地物理过程(特别是磁层-电离层相互作用)的最集中的表现形式，极光并非地球的“专利”，木星等太阳系中的有磁星体普遍具有这种现象，因此，研究地球极光，对研究其它行星奠定了基础。

　　专家认为，极区是一个人工难以实现的天然实验室，是地球开向外空的窗户，极区的观测研究在日地能量传输的研究中占有极其重要的地位。研究极地高空大气、极区电离层-磁层耦合与极光动力学，弄清极光粒子加速机制，定量地了解能量沉积将为进一步的定量研究日地系统能量传输过程奠定科学基础，为近地空间环境预报提供物理依据，同时对等离子体物理、磁流体力学、光化学以及非线性科学等一些基础学科的发展也具有重要意义。

　　在应用方面，电离层-磁层是各种应用卫星和空间站运行的主要区域，它们将提供“空间天气和气候”，同时对极区无线电通讯、导航的传播环境提供预测依据和应用指导。极光的综合观测研究对我国来说还是一个新的研究领域。

　　我国是世界上有最古老的极光记录的国家。但因地域限制，对这一重要的地球物理现象还缺乏开展系统的观测研究，只有极少数人员追踪国际研究前沿探索极光粒子加速的机理。随着我国极地考察的进展，通过极光综合观测，深入探索日地系统各层次间的相互耦合已提上日程。(完)

　　摘编：小文