◎实习记者朱通讯员盛智
《山海经·海外北经》记载有一种神兽叫，号称“长千里，人面蛇身，色红，居钟山脚”。现在已经证明，这是古人对极光的描述。
在现代科技的加持下，人类不仅在地球上观测到了极光，还在宇宙其他天体上观测到了极光或类似现象。
最近，《自然通讯》发表了一篇天文论文。论文称，欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构联合研制的太空探测器“BepiColombo”的首飞数据显示，在水星上发现了类似极光的过程。
极光形成的条件是什么？什么样的星星会有极光？不同恒星上的极光有什么区别？极光对人类认识宇宙有什么意义？带着这些问题，记者采访了相关专家。
有大气和磁场的行星可能会产生极光。
中国科学院地质与地球物理研究所特约研究员姚中华告诉记者，极光是大气中的一种发光现象，是由地球磁层高能粒子的扰动引起的。“极光不是地球独有的，它是地球上的普遍现象。只要行星有大气层和磁场，遇到太阳风就会产生极光。”姚中华指出，水星没有大气层，所以不可能有极光。“这篇论文只说发现了类似极光的过程，并没有说发现了极光现象。”
事实上，木星和土星的磁场比地球更强，因此人们首先在这两颗气态巨行星上观察到了极光的存在。此外，人们还在天王星、海王星、金星和火星上观测到了极光或疑似极光。不仅是行星，彗星和行星的卫星，甚至太阳系外其他恒星系统的行星都探测到了极光的踪迹。
人类在太阳系其他星球上观测到的极光与地球上的极光并不完全相同。姚中华说，主要的区别在于极光的强度、波段和颜色。"木星是太阳系中最强的极光，其次是土星."姚中华解释说，在木星的木卫一和土星的土卫二上有非常强烈的火山和水喷发，这将向磁层空间释放大量的高能粒子。这些大质量的高能粒子在遇到木星和土星的强磁场后，会沉入行星大气层，产生强烈的极光现象。
此外，由于每个星球的大气成分不同，极光的颜色也不同。姚中华告诉记者，地球大气的主要成分是氧和氮，氧原子与太阳抛出的高能带电粒子相互作用会发出绿光，所以地球上可以看到绿色极光；木星和土星的大气层都是氢和氦，所以这两颗行星上没有绿色极光。木星和土星上的极光大多由紫外线组成，属于不可见光。
观测极光可以帮助科学家研究空间环境的变化。
在姚中华看来，研究极光意义重大。因为极光是一个综合过程的结果，通过研究极光，科学家可以推断出行星大气的变化过程、这个空间高能物质的变化特征、行星内部的演化等关键信息，甚至可以了解太阳的活跃状态。
姚中华说，观测极光给科学家提供了一种低成本的方法来研究太空环境的变化，这对我们的日常生活具有重要意义。目前，卫星、电子仪器和设备非常普及，空间环境变化引起的电磁干扰往往会影响这些设备的正常工作。如果能提前预测到这种变化，就有可能减少它对人类的负面影响。
通过观测极光，科学家还可以了解和总结外部空间变化的规律，进而更深入地研究极端空间天气事件，为设计设备和仪器提供重要参考。“例如，设计一个使用寿命为100年的电力系统，我们需要考虑如何应对百年一遇的事件。如果门槛设得太高，会增加成本。但如果大致掌握了空间变化的规律，就可以设定设备的门槛，控制成本。”姚中华说。
微信扫码
QQ扫码
