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宫晶华超自然现象?神秘又奇特的“另类极光”史蒂夫现象

来源:万全财经 时间:09-02 17:27:23浏览4次

薄带是一种罕见而壮观的天体现象 ,但它远不仅仅是极光  。

说明:与极地附近发现的南北极光两种更典型的现象不同 ,另一种叫做史蒂夫的光学现象有时可以在天空空中看到  。多年来  ,科学家们一直对这一现象的原因感到困惑  ,但这个谜现在已经解开了  。

天空空观测者在天文观测中发现了一种新的不寻常的视觉现象 ,但它出现在几年前 。

插图:极光通常有多种颜色:绿色、红色 ,甚至蓝色  ,所有这些颜色都与我们大气中发现的离子、原子和分子经历的原子跃迁有关  。但是史蒂夫是一个独特的现象  ,有极光没有的颜色和颜色组合  。(nasa戈达德照片和视频)

加拿大阿尔伯塔的极光观察者经常看到天空中独特的紫色/绿色带空  。

插图:史蒂夫最初被认为是一种新型极光  ,呈紫色/绿色或紫红色条纹  。然而 ,极光总是以沉降在地球上的带电粒子为特征  ,这里展示的美丽丝带后来被证明没有这样的粒子与之相关  。(维基媒体共享用户自助大厅)

这一新的视觉奇迹于2016年底被正式发现  ,并被命名为史蒂夫  ,这意味着强烈的热辐射率增加  。

插图:这张照片是在加拿大艾伯塔省拍摄的 。这表明史蒂夫事件即使在光污染下也是可见的  。尽管史蒂夫在2008年首次被记录下来  ,直到2016年才被正式发现  ,但现在人们知道这是一个可能已经发生了数十亿年的自然现象  。(chris ratzlaff /nasa gsfc)

正常情况下  ,极光是由太阳的带电粒子撞击地球高层大气中的原子造成的 。

说明:当带电粒子从太阳转移到地球时  ,它们的轨迹将在地磁场的影响下弯曲  。然而  ,一些粒子没有被转移 ,而是沿着地球两极向下渗透  ,在那里它们可以与大气碰撞并产生极光  。史蒂夫事件可以同时伴随着极光  ,但它有着独立和独特的性质和起源  。(美国宇航局戈达德概念图像实验室/克里斯塔·金)

太阳风粒子的轨迹在地磁场的影响下弯曲 ,地磁场激发并电离氧、氮和氢  。

插图:在新西兰空的银河系中有可能出现彩色极光  ,这可能是由撞击大气层不同层的带电粒子和大气层中存在的不同元素形成的  。(flickr的ben(seabirdnz)

当电子与离子复合时  ,它们返回到低能轨道  ,从它们的发射线上产生极光  。

插图:从国际空站看到的南极光是地球上两个极光之一 。右边的黄绿色现象是钠层中的空辉光和上面的大气氧  。虽然这两种光学现象都可以从地球上看到 ,但它们不同于史蒂夫 。(欧洲空机构/美国航天局)

史蒂夫与此不同有许多原因  。

插图:2016年3月14日北极圈内的北极光  。极地附近的极光有时会产生罕见的紫色  ,因为原子发出的蓝色和红色辐射线与普通的绿色结合在一起形成了这种不寻常的景象  。史蒂夫因此不同于其他极光  。(奥利维尔·莫林/法新社/盖蒂图片社)

史蒂夫是一条比奥罗拉纬度低的薄带  。

插图:2015年11月12日 ,北极光照亮了挪威北部空的尼斯镇附近的夜晚  。注意不规则的图案  ,这不同于史蒂夫的丝带性质  。(乔纳森·纳斯特兰/法新社/盖蒂图片社)

史蒂夫有一种独特的颜色 ,这不是奥罗拉创造的  。

插图:这是美国宇航局图像卫星拍摄的南极光的假彩色图像  ,覆盖在美国宇航局基于卫星的蓝色大理石图像上  。地球的颜色是假的 ,但是极光图像绝对是真的 。太阳活动导致这些极光 ,但只产生有限的调色板  。(美国国家航空航天局)

3.最重要的是 ,极光是由落在我们大气中的带电粒子定义的  。史蒂夫没有  。

相比之下  ,史蒂夫是在带电粒子在地球电离层更高的地方碰撞时诞生的 。

插图:这一特殊的史蒂夫事件是由一位平民科学家拍摄的  ,从中我们可以看到绿色的“栅栏”现象伴随着紫色/紫色的光芒 。辉光不是由离子引起的 ,而是由粒子碰撞和加热引起的  。可见光发射类似于白炽灯泡中的灯丝 。(y Nishimura等人(2019年)  ,doi: 10.1029/2019 gl082460)

这些碰撞造成巨大的热量和照明  ,类似白炽灯泡 。

插图:这个独特的史蒂夫场景  ,紫色丝带  ,伴随着绿色“栅栏”现象显示在这里 。不管产生它的带电粒子的来源是什么  ,绿色特征被归类为真正的极光 ,因为它确实是由自由电子与大气粒子的碰撞产生的 。(克里斯塔·特林德/美国宇航局戈达德空飞行中心)

史蒂夫经常伴随着真正的极光:绿色的“尖桩栅栏”起源于电子降水  。

相关天文知识

史蒂夫(强热辐射速度增强)是一种大气光学现象  ,在天空空显示紫色和绿色带 ,这是2016年底由加拿大阿尔伯塔的极光观察者正式发现的  。根据欧洲航天局(European Space Agency)的群任务卫星的数据分析  ,史蒂夫是由宽度为25公里、高度为450公里的热等离子体形成的  ,温度为3000度  ,流速为6公里/秒(相比之下 ,带外为10米/秒)  。

插图:苏必利尔湖的史蒂夫  。质子弧的解释在原文中 ,但这是错误的  。阿尔伯塔极光追逐者在美国国家航空航天局的网站上也有质子弧  ,所以科学家认为他们跟踪的现象是质子弧  。肯·威廉姆斯拍摄的 。

这种现象并不少见  ,但以前没有人详细研究过  。2018年8月  ,研究人员确定这种现象的天窗与粒子沉淀(电子或离子)无关 ,因此可能是在电离层中产生的 。

参考材料

1 .维基百科全书

2.天文术语

3.中型伊森·西格尔

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