最迷人的最危險

很多人即使沒有親眼見過極光，也或多或少聽說過極光。作為一個經常在小說和影視里出現的元素，極光很早就出現在人類文明的記載中，由此還產生了各種關于極光的想象和神話。比如在2022年發表于學術期刊《空間研究進展》（Advances in Space Research）上的一篇論文中，就有科學家提出了中國的古籍《竹書紀年》中所記錄的周昭王時期（公元前10世紀）某個夜晚在北部天空出現的“五色光”其實就是極光的觀點。如果被證實為真，那么這就是人類歷史上目前已知的對極光最早的記錄。

奇幻的預言

在古代，中國人對極光沒有固定的稱呼，而是根據形狀將其命名為“天狗”“刀星”“蚩尤旗”“天開眼”“星隕如雨”等。在地球的另一邊，公元前7世紀，美索不達米亞的楔形文字板上也保留著一些可能對應著當時的極光事件的記錄。當然，如果把記錄的定義拓展到文字之外，那么在公元前3萬年克羅馬農人的洞穴壁畫中也可以找到疑似極光的內容。生活在公元1世紀的古羅馬哲學家塞內卡在他的著作《天問》中記錄了他根據形狀對極光所做的分類，書里還提到在古羅馬城市奧斯蒂亞上空曾經出現過非常強烈的紅色極光，以至于一支駐扎在附近的負責消防的軍隊看到以后以為城市著火了，馬不停蹄地趕去救火。與塞內卡生活于同一時期的古羅馬學者老普林尼在他的百科全書著作《自然史》中記錄了看起來像裂縫、峽谷、墜落的紅色火焰及夜晚的日光的自然現象，后人認為那可能就是極光。受限于技術和文化，古人對宇宙和天體的了解很淺，往往會將自己難以理解的自然現象歸因于神。極光的英文“aurora”就源于羅馬神話中的黎明女神Aurora。

后來，科學家們開始嘗試從自然現象的角度去解釋極光，比如生活在16世紀到17世紀的意大利物理學家伽利略就認為極光是由薄而高的云層反射陽光所造成的，而18世紀的美國科學家本杰明·富蘭克林在1778年發表的一篇論文中提出了一個關于極光本質的假設，他認為極光可能是由極地地區的電荷集中引起的，而空氣中的雪和濕氣又進一步加劇了這一現象。歷史上第一個正確理解極光的人是挪威物理學家克里斯蒂安·伯克蘭，他也因為在物理學上的杰出貢獻被7次提名諾貝爾獎。

美麗的威脅

現在我們知道，地球上極光的源頭其實是在距離我們很遙遠的太陽上。作為活躍的恒星，太陽的內部無時無刻不在進行著各種劇烈活動，巨大的能量源源不斷地從核聚變中被釋放出來，并以各種形式流向周圍的宇宙空間，這里面就包括一種被稱為“太陽風”的物質。

太陽風指的是太陽上層大氣向宇宙空間射出的大量超高速的帶電粒子。這些帶電粒子的速度在250千米/秒至750千米/秒之間，比我們日常生活中的音速要高得多。大量的帶電粒子一路向宇宙深處進發，可以輕松跑到比冥王星軌道還要遠得多的地方。當這些高速運動的帶電粒子到達地球時，地球的磁場會導致這些帶電粒子的運動軌跡發生偏轉，帶電粒子被引導到地球磁極附近并與大氣層上方的原子發生相互作用，最終發出耀眼的極光。而地球的磁場本身也會被這些高能帶電粒子擾動，形成“地磁暴”，強度足夠大的地磁暴會影響衛星、導航系統和供電系統等對人類社會非常重要的設施的正常運行。

2022年2月，美國太空探索技術公司（SpaceX）發射的49顆星鏈衛星中有40顆在發射的第二天就墜入大氣層燒毀了，其背后的罪魁禍首正是地磁暴。當時的地磁暴導致星鏈衛星所在區域的大氣層變暖并向外太空膨脹，從而給衛星施加了額外的空氣阻力，最終導致大批衛星墜毀。

歷史上曾經有過一次非常有名的極光事件，它就是發生在1859年9月1日到2日的“卡靈頓事件”（Carrington Event）。那是有記錄以來最為劇烈的地磁暴事件，大量的物質從太陽的日冕中被拋射出來并以極高的速度涌向地球，它們僅僅花了17.6小時，就走完了太陽和地球之間長達1.5億千米的路程。在這些帶電粒子的沖擊下，地球的磁場被劇烈擾動，隨之而來的極光遍布世界各地，無論高緯度的南北極還是低緯度的赤道地區，都出現了耀眼的極光。美國落基山脈的夜晚被極光照亮，以至于當地的金礦工人誤以為天亮了，還動手做起了早餐。在被赤道穿過的南美洲國家哥倫比亞，人們也難得地看到了遍布極光的絢麗天空。當時美國馬里蘭州巴爾的摩的一份報紙是這么形容那場極光盛宴的：“光芒似乎覆蓋了整個蒼穹，看起來就像一片發光的云彩，其中更大的星辰隱約閃爍著。光芒比滿月還要明亮，卻有一種難以形容的柔和與精致，似乎籠罩著它所棲息的一切。中午12點到凌晨1點，當極光最亮的時候，城市里安靜的街道在這奇特的燈光下呈現出一種美麗而奇異的面貌。”

當然，“卡靈頓事件”帶來的不僅是絢麗的極光，劇烈的地球磁場擾動還導致歐洲和北美洲的電報系統發生大癱瘓，甚至還有一些當時正在操作電報設備的工作人員受到了電擊。有意思的是，有電報工作人員驚訝地發現自己居然可以在電報設備沒有接通電源的情況下收發電報，這是因為電磁場在電報設備中引發了地磁感應電流，有兩個分別位于馬薩諸塞州波士頓和緬因州波特蘭的電報員還靠著這種地磁感應電流，在沒有電池的情況下進行了長達2小時的電報聊天。

值得慶幸的是，“卡靈頓事件”發生的時間是19世紀，那個時候人類社會對電力的依賴還沒到今天這般程度。假設“卡靈頓事件”發生在21世紀的今天，那么將會導致全球范圍內的大面積停電，人類社會中各種依靠電力運轉的系統（比如網絡、供水、導航等）也會隨之癱瘓，后果將不堪設想。

極光的最佳欣賞點

當然，威力強大的地磁暴是非常難遇到的，大部分的極光是美麗且溫柔的。如果想要欣賞極光，可選的目的地很多。比如，可以考慮美國阿拉斯加州的費爾班克斯，那是阿拉斯加州的第二大城市，緯度為北緯64°50′37″，非常靠近北極圈（北緯66°34′），平均一年有超過200天可以看到極光。位于北歐的冰島也是一個觀看極光的好地方，冰島完全位于極光帶的范圍內，全境都可以觀賞到極光，這在全球所有國家中是獨一無二的，每年8月底到翌年4月中旬，冰島很適合極光愛好者前往。另外，同樣位于北歐的挪威、瑞典、芬蘭及位于南半球大洋洲的新西蘭也是看極光的好去處。不過，要注意的是，南半球適合觀賞極光的時間與北半球那些國家相反，是從每年4月到9月。