伊莉討論區

標題: 新類型極光在較低緯度出現 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2018-3-18 12:03 AM 標題: 新類型極光在較低緯度出現

　　　　　
　　此生想親眼目睹一次極光﹑但又不能去極圈旅行的你﹐可能有個大好消息會讓你振奮。一群業餘天文愛好者與美國太空總署(NASA)合作觀測多年﹐終於確認了一種在更低緯度地區出現的全新類型極光﹐不是燦爛綠色而是神祕紫色﹐NASA已將其命名為STEVE(Strong Thermal Emission Velocity Enhancement)。
　　第一批記錄到STEVE極光的人是一群非專業﹑但對科學領域有貢獻價值的公民科學家與業餘愛好者﹐早在 2015~2016年﹐他們便常將目擊報告發表在Facebook粉絲專頁Alberta Aurora Chasers以及公民科學網站Aurorasaurus。
　　2016年7月25日﹐加拿大公民Notanee Bourassa(一名正職IT技術人員)趁晚上帶著兩名年幼孩子出門探險﹐忽然瞧見一束紫色光乍現﹐20分鐘後即消失。已觀賞綠色極光將近30年的Notanee Bourassa清楚知道﹐這不是傳統極光﹐而是另一種未知形式。
　　同一天夜晚﹐歐洲太空總署(ESA)設計專門用來探測地球磁場(從地核﹑地函﹑地殼﹑海洋到電離層)的SWARM 衛星剛好在同一時間通過該地區﹐並記錄下STEVE﹐終於科學家第一次同時擁有地面與衛星數據。將兩者整合後發現﹐很明顯STEVE極光與傳統極光大相逕庭。
　　極光是地球周圍一種大規模放電過程﹐來自太陽的帶電粒子到達地球附近時﹐地球磁場會引導其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極﹐當帶電粒子進入極地高層大氣(> 80km)時與大氣中的中性原子和分子碰撞﹐能量釋放產生的光芒形成圍繞著磁極的大圓圈﹐也就是我們知道的極光。
　　傳統極光顏色主要有綠色﹑藍色和紅色﹐可以持續數小時﹔但公民科學報告顯示﹐STEVE極光呈紫色﹐且帶有幾乎垂直於地面的綠色柵欄極光結構﹐持續時間約20分鐘至1小時就會消失。
　　　　　
　　雖然STEVE的形成也是太陽帶電粒子與地球磁場線相互作用﹐但STEVE獨特之處在於細節它沿著不同的磁場線傳播﹑位置比傳統比極光還要高﹐且出現在更低緯度的加拿大南部而非極光帶。
　　NASA科學家Liz MacDonald將STEVE與亞極光離子飄移(Subauroral ion drift﹐SAID)現象聯繫起來。SAID是帶電粒子強烈向西的超音速流動﹐通常形成於極光次暴(auroral substorm)某個階段﹐而STEVE出現的地區﹐電場指向極地﹑磁場則指向地下﹐兩者相互影響形成一股向西的強勁流向﹐帶電粒子被不斷帶向西方並撞擊中性粒子﹐科學家認為產生向上或向西的光條紋就是STEVE。
　　　　　
　　當SWARM衛星在觀測極光時儀器也出現明顯變化﹐包括溫度升高3,000℃﹑25公里寬的極光帶以每秒6公里的速度向西奔竄(比音速還快)﹐這些都是SAID的特徵。自1970年代以來﹐科學家一直在研究SAID﹐但從來不知道它們還伴隨具視覺效果的可見光。
　　不過目前已知的22組SAID事件﹐找不到任何速度超過每秒2.9公里﹑或溫度比5,900K更高的SAID﹐而STEVE速度高了2倍﹐表明地球上層大氣在不同緯度還有不同的化學物理過程。新類型極光將幫助科學家一窺地球磁場如何與帶電粒子相互作用。

歡迎光臨伊莉討論區 (http://www77.eyny.com/)