“夸父”逐日 探尋太陽“點燃”極光的奧秘
【化工儀器網 行業百態】2024年5月10日晚至11日凌晨，由于地球磁場爆發了特大地磁暴，新疆、內蒙古、黑龍江等地出現了極光現象。尤其是在黑龍江漠河和新疆阿勒泰兩地，極光景色壯觀，吸引了大量的游客觀賞，許多攝影師與媒體單位記錄了當時的畫面，留下了寶貴的影像資料。
而這場極光盛宴的背后，其實蘊藏了太陽的秘密。
之所以這么說，要從極光的原理說起。極光是一種絢麗多彩的等離子體現象，其發生是由于太陽帶電粒子(太陽風)在地球磁場作用下，在地球南北兩極附近地區的高空，夜間出現的燦爛美麗的光輝。換言之日冕物質拋射是極光的誘因之一，極光是被太陽“點燃”的。而越華麗的極光現象背后自然也涉及到越復雜的太陽活動，這些活動往往也具備了重要的研究價值。
細心的讀者這時候應該也意識到了，這次黑龍江漠河和新疆阿勒泰可以觀測到的極光是不是也涉及到復雜的太陽運動呢？答案自然是肯定的。根據國科學院紫金山天文臺(以下簡稱“紫金山天文臺”)公開的消息，在極光發生前的一段時間，太陽活動可以用“愈演愈烈”來形容，而這個過程恰好又被“夸父一號”盡收眼底了。
根據記錄，從5月3日至11日中午，太陽共爆發了11個X級耀斑和60余個M級耀斑。其中，11日2時至8時，地磁發生強烈擾動，Kp指數(地磁短期波動的指數)連續6小時達到最強地磁暴等級(Kp=9，9是最高級)，為2004年11月以來最強地磁暴。而這也構建起了地磁暴與極光之間的聯系。
在地磁暴發生期間，太陽風中的高能粒子會沖擊地球的磁場，這些太陽風中的高能粒子進入地球的內磁層后會發生散射，沿磁力線墜入地球大氣并與大氣中的原子和分子碰撞，從而將它們激發到較高能級。而當這些原子和分子從較高能級躍遷回來的時候，便會產生激光。
值得一提的是，能夠完整的觀測到此次太陽長達9天的運動，得益于“夸父一號”衛星搭載的全日面矢量磁像儀。與此同時，在激光發生時，我們的航天器與通訊導航仍然維持了正常的工作，也證明了我國在航天器、通訊導航上技術的成熟。
此外，此次“夸父一號”記錄的研究樣本對于太陽劇烈運動的發生機制和能量釋放過程、太陽磁場與太陽耀斑和日冕物質拋射的關系、太陽磁場的演化歷程，以及太陽耀斑和日冕物質拋射的背后誘因等課題的研究，也有重要的意義。
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