神奇的極光(一)

◎文/中國(guó)科學(xué)院植物研究所 李承森

神奇的極光(一)

◎文/中國(guó)科學(xué)院植物研究所 李承森

小編的話

親愛的小讀者，時(shí)間過得真快，夏天馬上就要來臨了。每到這個(gè)季節(jié)，我們最盼望的，除了暑假，也許就是清涼的天氣了。下面這篇文章是李承森老師2015年1月在南極長(zhǎng)城站參加第31次南極考察時(shí)，特地為大家撰寫的。那么，就讓我們一邊欣賞美麗的極光，一邊消暑吧！

極光有多美

在北極寒冷和黑暗的冬夜里，時(shí)不時(shí)有神奇的北極光劃過長(zhǎng)空。這些極光有的像是沸騰的火焰，如瀑布般從星空潑撒下來；有的如同藍(lán)色精靈揮舞著長(zhǎng)袖，神秘地掠過寂靜的大地；有的恰似五彩繽紛的煙火，在黑色夜幕上閃現(xiàn)后瞬間消失得無影無蹤；有的又像彩虹，縱橫幾百上千公里，在遼闊的蒼穹之中揮灑飄逸。北極光以其無與倫比的豐富色彩和瞬息萬(wàn)變的神奇姿態(tài)，在冰天雪地之間揮筆作畫，創(chuàng)造出世界上最宏偉、最燦爛和最迷人的景色。

古老傳說中的北極光

幾千年來，出現(xiàn)在漫漫黑夜里的北極光留給人們無限的遐想和猜測(cè)。有關(guān)北極光的故事總是多多少少會(huì)和幽靈發(fā)生聯(lián)系，充滿神秘感。

愛斯基摩人以為北極光是鬼神指引逝者的靈魂通往天堂的火炬；北美人認(rèn)為那是上帝和神靈的舞蹈，在太陽(yáng)消失的日子里，他們身著五彩霓裳翩翩起舞，享受著天上的歡樂；芬蘭人想象那是鯨魚在大海中戲耍所掀起的巨浪沖上了天空；丹麥人覺得那是被凍在冰雪中的天鵝奮力拍動(dòng)雙翅而驚動(dòng)了天神；東方人則將美麗的北極光看作是年輕的母親渴望擁有嬰兒的象征。

隨著科學(xué)家的研究，我們逐漸認(rèn)識(shí)了北極光的奧秘，揭開了它的神奇面紗。故事要回到100多億年以前的浩瀚宇宙。

那時(shí)存在一個(gè)由氣體和塵埃組成的巨大云團(tuán)。在云團(tuán)旋轉(zhuǎn)的過程中，由于引力的作用，云團(tuán)逐漸收縮成為一個(gè)具有無窮能量的巨大固體，其核心的溫度持續(xù)升高，最終引起了原子核反應(yīng)，就像有無數(shù)顆原子彈爆炸。爆炸產(chǎn)生的無窮能量從固體內(nèi)部發(fā)送到表面，于是產(chǎn)生了耀眼的光茫，這就是太陽(yáng)。我們的地球是在46億年前形成的一顆行星，雖然距離太陽(yáng)有1.5億公里之遙，地球依舊像個(gè)孩子圍繞著母親太陽(yáng)在不停地旋轉(zhuǎn)。

一場(chǎng)由太陽(yáng)掀起的“戰(zhàn)爭(zhēng)”

太陽(yáng)作為宇宙中的一個(gè)巨大無比的原子核反應(yīng)堆，其核心溫度可以達(dá)到1400～1500萬(wàn)度。太陽(yáng)上每1秒鐘就有7億噸氫原子轉(zhuǎn)變成6億9500萬(wàn)噸的氦原子，另外的500萬(wàn)噸氫原子作為能量被釋放出去。這些能量基本上是以光和熱的形式被釋放到宇宙中。我們感受到的來自太陽(yáng)的光和熱就是太陽(yáng)給予我們的恩惠。此外，還有相當(dāng)數(shù)量的氣體從太陽(yáng)上釋放出來，它們轉(zhuǎn)變成了帶電的原子—離子（帶電粒子）。永遠(yuǎn)不會(huì)平靜的太陽(yáng)不斷地產(chǎn)生著強(qiáng)烈風(fēng)暴，太陽(yáng)風(fēng)暴攜帶無數(shù)的離子沖出太陽(yáng)，向浩瀚無邊的宇宙進(jìn)軍。如此兇猛的太陽(yáng)“遠(yuǎn)征軍”源源不斷地沖向地球，試圖開辟一個(gè)新的戰(zhàn)場(chǎng)。

地球“戰(zhàn)士”的“幽靈”

太陽(yáng)射線和帶電粒子對(duì)地球上的生物，包括我們?nèi)祟愑泻艽蟮奈：Α－h(huán)繞在地球周圍的磁場(chǎng)猶如保衛(wèi)地球的英勇善戰(zhàn)的軍隊(duì)，與來自太陽(yáng)的“遠(yuǎn)征軍”展開戰(zhàn)斗，迫使它們沿著磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向地球的南北兩極。

地球磁場(chǎng)在南北兩極成為穹頂式的結(jié)構(gòu)，那里聚集著來自地球的分子、原子，以及以氫和氮為主的氣體粒子，它們是保衛(wèi)地球的勇敢“小戰(zhàn)士”。這些不求功名的地球“小戰(zhàn)士”與來自太陽(yáng)的離子展開殊死搏斗，盡管這些離子是以每小時(shí)100萬(wàn)公里的速度（相當(dāng)?shù)厍蛏献羁祜w機(jī)的速度的1000倍）沖向地球，它們也毫不畏懼。

戰(zhàn)事之悲壯，戰(zhàn)火之兇猛，戰(zhàn)場(chǎng)之慘烈，致使地球“小戰(zhàn)士”們不斷獻(xiàn)身，前仆后繼，成百上千萬(wàn)的氣體粒子被點(diǎn)燃，無數(shù)燃燒的火點(diǎn)凝聚成色彩斑斕的北極光，出現(xiàn)在距離地球表面90～150公里的高空。如果說北極光是幽靈在回蕩，那應(yīng)該是為保衛(wèi)地球而獻(xiàn)身的“小戰(zhàn)士”們不朽精神的化身！