极光的前世今生,带你了解最美极光天

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。什么是北极光？何时何地可以看到呢？多久可以看到一次北极光？北极光生动地展示了地球磁场与太阳带电粒子的相互作用。它非常美丽，值得慕名而来的人们在北纬（或南纬）高纬度地区度过寒冷的夜晚。那么，究竟什么是极光呢？极光是属于一种天文现象，是偶尔在夜空中可见的彩色光。我们看到的极光可能会持续惊人的三小时，也可能是令人失望的三分钟。它们可能是绿色的，紫色的，红色的和金色的，或者仅仅是松树的阴影。北极光没有规律可循，他们来去随心。挪威的极光图片来源：斯腾格·伊格·里兰如此美丽的极光，似乎是受到了神的祝福。能够在地球上看到这样的景色，真的是不可多得的经历。当极光出现时，夜空都似乎变得活跃起来，就像在和你交流一样。北极光的成因我们从地面看到的北极光是由太阳带电粒子以极高的速度进入地球上层大气造成的。极光以地球磁极为中心，在其周围大致呈圆形的区域可见。由于磁极和地极不一样，有时北极光在比预期更南的地方可见，也有时会在更北的地方可见。地球产生的不可见磁场线的示意图，以二极磁场表示。图片来源：美国宇航局极光起源于太阳表面的太阳活动喷出的气体云。科学家称之为日冕物质抛射（CME）。如果其中一个物质到达地球，需要2到3天的时间，之后会与地球磁场发生碰撞。这个磁场是看不见的，如果你能看到它的形状，那么地球看起来就像一颗有着长长的磁场“尾巴”的彗星，在地球后面沿着太阳相反的方向延伸了一百万英里。地球磁层和极光的图解当日冕物质抛射与磁场碰撞时，磁场尾部区域会发生复杂的变化。这些变化会产生带电粒子的电流，然后沿着磁力线流向两极区域。这些粒子在地球上层大气中的能量增加，当它们与氧和氮原子碰撞时，就会产生耀眼的极光。年挪威的北极光图片来源：托拜厄斯·乔克里极光是美丽的，但同时发生的不可见的粒子流和磁力会破坏我们的电网和太空卫星。这就是为什么科学家如此热衷于了解极光和太阳风暴的物理原理，这样我们就可以预测我们的技术何时会受到影响。观赏北极光的最佳地点在北半球，极光区分布在西伯利亚北部海岸、斯堪的纳维亚半岛、冰岛、格陵兰岛南端、加拿大北部和阿拉斯加。极光在该区域的南部可见，但你离极光区越远，极光出现的可能性就越小。极光区示意模型南半球的极光区主要位于南极洲或南大洋上空。要想看到南极光，你必须去塔斯马尼亚岛，偶尔在阿根廷南部或福克兰群岛也能看到，但那是很罕见的。观赏北极光的最佳时间为了看到极光，你需要靠近或在椭圆形的极光圈的内部。北极光与其他天气模式相似，因为它们都可以被预测，并且需要特定的条件才能发生。这种情况在黑夜、黎明和黄昏之间的任何时候都可能发生，在夏季最不常见。它们全年都有可能出现，但在9月到4月之间最容易看到。格陵兰岛的北极光图片来源：格陵兰岛的旅客北极光的拍摄单反就可以拍摄北极光，ISO在左右最合适。建议你准备一些存储卡，这样你就可以随意拍摄，而不必担心空间不够。对极光的拍摄重要的是快门，光圈f/2.8是最小值，光圈f/1.4是平均值。广角变焦是完美的，鱼眼镜头也非常合适。在不接触相机的情况下进行多次曝光时，遥控器也很有用。这不仅保证了在慢快门速度下拍摄的清晰度，也让你可以自由地观看在天空中展开的壮观景象。你需要保持你的相机超级稳定，以避免长时间曝光下不必要的运动模糊，所以你的相机需要一个坚固的三脚架和一个平坦稳定的地面。将你的相机镜头设置为最宽光圈，感光度设置为左右。在手动模式下，将快门速度设置为5秒。为了避免拍出令人失望的照片，请确保在拍摄前你的镜头正确聚焦。将其设置为无穷大，试拍一次，然后将液晶显示屏上的图像放大，检查星星的清晰度。为避免意外移动，用胶带把焦点圈固定好，也不失为一个好方法。反复检查你的图像的清晰度。图像很容易失焦，曝光也都会被破坏。根据你相机的性能，为了图像降噪，我建议灵敏度从开始，并把镜头开大。在光圈优先模式下测试拍摄，然后在液晶显示屏上查看图像。几乎看不见极光的暗图像是曝光不足，所以你需要+1或+2停止曝光补偿。一旦你有了基本的曝光设置，你就可以通过添加一些前景对象来让照片更有趣。月光下的夜晚可以提供足够的光线，或者你可以用手电筒的光“描绘”你的主题。导致北极光不同颜色的原因当电离层中的不同离子被太阳风激发时，它们会产生不同的颜色。北极光中最常见的颜色是绿色。当太阳风同时激发地球大气中的数百万个氧原子时，它会短暂地激发氧原子。然后它们会回到原来的状态，发出我们从地面上可以看到的绿色。我们有时看到的红光也是由氧原子引起的。这些粒子在大气中较高的位置，受到较低能量的红光发射。红色总是存在的，但是我们的眼睛对红光的敏感度是对绿光的五倍，所以我们不能总是看到它。在极少数情况下，太阳风的强度足以激发氮离子。这些氮离子发出紫色。这是一种非常罕见的颜色，通常只发生在特别活跃的情况下。神话中的北极光许多民族都有关于极光的传说。在罗马神话中，奥罗拉是黎明女神。在中世纪，极光的出现被视为战争或饥荒的预兆。苏格兰人、爱尔兰人、英格兰人和法国人都认为极光是冲突来临的预兆，而斯堪的纳维亚人则把它与多多捕鱼、无痛分娩和温暖联系在一起。有趣的是，古斯堪的纳维亚语和冰岛语文献中很少提到极光。维京人认为这种现象可能是围绕着世界边缘的来自北方冰层的火焰，或者是太阳在地球另一边运行时的反射。在中世纪，这三种观点都被认为是合理的、非超自然的解释。新西兰的毛利人与欧洲北部和北美的许多人都有一个共同的信念，那就是极光是火把或营火的折射。作者：TimTrottFY：董美慧如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

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