瑰麗的極光

極光是一種出現(xiàn)在地球南北極上空的奇特的自然光，是人的肉眼能看到的唯一的超高層大氣物理現(xiàn)象（圖1，澳大利亞南極領(lǐng)地）。極光出現(xiàn)的下緣高度通常在離地面100公里左右。在這個(gè)高度上有氧、氫、氮等氣體粒子，其中一部分被電離成能反射地面來(lái)的無(wú)線電波的電離層。由于南北極的上空存在著地磁場(chǎng)的磁極（圖2，匈牙利），由太陽(yáng)發(fā)出的高速帶電粒子沿著磁力線流入圍繞磁極的高緯度地區(qū)，與電離層中的氣體粒子發(fā)生激烈的碰撞，其結(jié)果是粒子發(fā)出各種各樣的光彩。這些光就是極光，在南極地區(qū)的叫\(zhòng)"南極光\"（圖3，前蘇聯(lián)），在北極地區(qū)的叫\(zhòng)"北極光\"（圖 4，前蘇聯(lián)）。

五彩繽紛、變幻無(wú)窮的極光，其顏色有紅的、藍(lán)的、黃的、紫的等等（圖5－10，匈牙利、波蘭、日本、中國(guó)）。其形狀也是千姿百態(tài)，有帶狀、弧狀、射線狀、火焰狀等（圖11－14 ，前蘇聯(lián)、英國(guó)南極領(lǐng)地、澳大利亞南極領(lǐng)地）。極光有時(shí)會(huì)快速地跳躍，有時(shí)則慢慢地蠕動(dòng)，構(gòu)成一支光的交響曲。

極地進(jìn)入白夜時(shí)期，用肉眼看不到極光，但可以通過(guò)紫外線和無(wú)線電波等多種觀測(cè)手段來(lái)確認(rèn)極光的發(fā)生（圖15，前蘇聯(lián)）。此外，發(fā)射觀測(cè)火箭也是弄清極光發(fā)生機(jī)制的重要方法之一（圖16 17，法國(guó)南極領(lǐng)地、匈牙利）。

自古以來(lái)，人們就對(duì)神秘的極光產(chǎn)生極大的興趣。不過(guò)人類最初知道的只是北極光，直到1772年至1775年英國(guó)探險(xiǎn)家?guī)炜寺赎?duì)首航南極見(jiàn)到南極光之后，人們才開(kāi)始注意和觀測(cè)南極光。1831年，探險(xiǎn)家約·比斯科描述他所見(jiàn)到的南極光：\"時(shí)而像高聳在天頂上的美麗的圓柱，突然變成一幅拉開(kāi)的幃幕（圖18，澳大利亞南極領(lǐng)地），以后又迅速卷成螺旋的條帶（圖19，英國(guó)南極領(lǐng)地）。\"在1957至1958年的\"國(guó)際地球物理年\"期間，對(duì)南極光的觀測(cè)有了重大的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)各國(guó)科學(xué)家多年的努力，逐步弄清了極光的成因、形狀特征、亮度規(guī)律以及與太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

（圖見(jiàn)插一）

責(zé)編/郝憲明