极光是怎么形成的？

朱琳玲

最近，在黑龙江、内蒙古、新疆等地，有时可以见到壮丽的极光——夜幕降临，天空逐渐被淡淡的极光点亮，随着时间推移，光斑和柱状结构愈发明显，形成一道道光柱，从天际延伸至地平线，绚丽多彩。

极光的产生与地磁暴现象有关。太阳风与地球磁场相互作用，有时会引发地磁暴。地磁暴是一种强烈的地球磁场扰动现象。在地磁暴发生过程中，来自太阳的带电粒子与地球大气中的分子或原子发生碰撞，大气分子或原子被激发至高能态。高能态是分子或原子获得额外能量后的状态，它们在这个状态下不太稳定，需要释放能量回落到更稳定的低能态，在这一过程中会产生可见光。由于以上过程主要发生在地球两极地区，所以产生的可见光被称为极光。

来自太阳的带电粒子的能量、地球大气密度、大气中分子或原子(主要是氮和氧)的分布特性决定了极光的颜色。例如，地球大气中氮和氧的分布和密度会随着距离地面高度变化而改变，导致不同高度处被激发的主要大气成分存在差异，进而产生不同颜色的极光。通常情况下，距离地面200公里以上的极光以红色为主，100到200公里间的极光以绿色为主，100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的极光，最终呈现五彩斑斓的壮美画面。

太阳活动存在一个时长约11年的周期，一般表现为低谷期、上升期、高峰期和下降期。目前太阳活动正进入高峰期，活动相当频繁，太阳磁场更加复杂，能量释放也愈发剧烈。在高峰期，太阳表面的黑子数量显著增加，伴随着频繁的太阳耀斑和日冕物质抛射，地磁暴仍存在爆发的可能性，极光也会随之而来。

地磁暴现象发生时，由于大气密度增加所产生的拖曳作用，可能会对低轨航天器制造一定的飞行阻力，使其轨道出现明显衰减，因此需要加强对其轨道的监测并根据需要进行轨道调控。另外，信鸽等依赖地磁感应导航的动物，也可能会受到地磁暴干扰。

对普通人而言，地磁暴的影响非常微弱，可以忽略不计，不会影响身体健康，因此不必惊慌或者采取特殊防护措施。想要“追光”的公众，可以密切关注相关预报信息，选择高纬度、开阔且光污染较少的地区观赏。

(作者为国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)高级工程师，本报记者李红梅采访整理)

《 人民日报 》( 2024年10月10日 13 版)