又双叒叕被极光刷屏了？丨Trochilus有话说|双双|地球|太阳风|极光|磁层|耀斑为太阳

如果没有意外的话，相信在过去几天的社交媒体上，你一定被高频率的极光美照刷了屏。

2024年10月11日摄于澳大利亚维多利亚州

逐星喵的老朋友@HPP

在一场盛大的日冕物质抛射之后，蓝星上高磁纬的地区毫不意外的迎来了极光的爆发。这件事情想必大家伙肯定已经不陌生了，毕竟这种事情在今年已经不是第一次发生，连Trochilus的小伙伴们暑假在新疆观星时都一不小心就与极光来了一张意料之外的合影。

2024年8月5日摄于新疆安集海大峡谷

那么或许此时你就不禁产生了疑问：

极光一定和太阳有关系吗？

关于这个问题，Trochilus可以给出你一个毫不犹豫的答案：那必须的！

严格意义上，如果地球磁层中等离子体受到太阳风扰动并沉降到地球高层大气后，对高层大气中的成分进行电离和激发，就会导致大气中出现了不同颜色和复杂程度的光，而这些光就是极光。

从这句话中进行提炼，我们可以很轻松就得到一个结论，那就是说极光，是太阳风扰动地球磁层的结果。这意味着，极光的产生一定和太阳有着强烈的联系。事实上就是这个样子的，在刚进入第25个太阳周期的头几年，也就是2019至2021年，太阳活动不强烈，极光也很少在大家的视野中出现。随着太阳活动进入到第25太阳周期的活跃期，地磁暴和极光随即在社交媒体中出现的频率急剧上升。

数据来源：国家空间天气监测预警中心

根据国家空间天气监测预警中心的数据资料统计，我们可以看到，这几年来地磁暴次数是在逐年快速上升的，从2021年的45次上升到2023年的131次。今年过去9个多月里，发生的磁暴次数也接近去年全年的水平。

2024年10月11日摄于加拿大多伦多

逐星喵的老朋友@Arrokoth

从2023年开始，太阳活动开始变得剧烈，全年中有18次地磁暴达到kp7的磁暴等级，4次达到kp8的等级。也正是在这一年，国内开始出现红色极光甚至绿色极光的拍摄记录。今年过去9个月又11天的情况下，kp7及以上的地磁暴更是达到了29次之多，其中包括刚刚过去这一次在内发生了7次kp9级别的地磁暴。

2024年10月11日摄于加拿大多伦多

逐星喵的老朋友@Arrokoth

在天文学界，目前普遍认为太阳将在2025年7月前后达到第25太阳活动周期的峰值，可想而知，随着太阳活动进入本周期极盛，太阳对地球磁层的扰动情况也将达到峰值，因此在即将到来的2024年的冬季，我们可能还将迎来更多次更加强烈的地磁暴与极光。

第25太阳活动周期太阳黑子数预测和实际情况图

好了，相信此时屏幕前的你肯定明白了极光和太阳的关系。但是知道了还有更多的极光可能正在路上的你，是不是在这个时候又产生新的问题？那就是我们需要在什么地方看极光呢？

我们已经讲过，当太阳强烈活动的时候，强烈的太阳风就会将大量的能量注入到地球的磁层当中，而这些高速的高能带电粒子流会顺着磁场方向沉降到地球两极的附近的地区上空。

地球磁场示意图

那我们是越靠近极区越适合观测极光吗？

不是哦！

一般来说，极光出现在以地磁极为中心南北磁纬67°附近的环带状区域之中，由于这个区域会呈现出头宽大尾细长的卵形，我们一般也称这个区域为极光卵。在极光卵包围的内部被称为极盖区的地方，反而很少出现极光，另外在磁纬低于45°的低磁纬地区，也是很难出现极光的。

极光卵（auroral oval）

同时地球的磁极和地理极并不在同一个地方，这也就导致了磁纬和我们常用的地理纬度并不重合，在欧洲地区，极光卵基本覆盖在北极圈以内，像被誉为北极光之都的挪威北部最大的城市——特罗姆瑟，就深入到了北极圈之中；但是在北美洲，像安克雷奇、丘吉尔城这些在北极圈以南的城市，同样非常适合观赏极光，一年中有200天以上可以观测到极光出现。

地球磁纬

那么知道了极光该去哪里看以后，你是不是又产生新的问题？那就是明明我们在国内就能看到的极光，为什么Trochilus你却说要去极光卵这里去观察极光呢？

这个问题又要回到极光本身了，一般来说，人眼观察到的极光主要是分为红绿两种，其中红色的极光最高，一般出现在200km以上的高层大气之中，这是由于氧原子激发态所辐射出波长为630nm的红光导致的。随着高度的降低，大气中氧原子的密度显著提升，此时极光中主要是由激发态氧原子提供的557.7nm绿光。不过由于氧原子的浓度在100km高度及以下会迅速降低，因此绿色极光通常不会低于100km。除了氧原子以外，氮分子同样在极光中会扮演一些不同寻常的角色，那就是在90km左右高空中释放出428nm的蓝光。不过只要当太阳活动特别强烈的时候，红色和蓝色的极光才会被观察到，一般情况下，绿色的极光才是极光中的主流。