少年極區空間物理學家養成記

來自恒星的“能量”

太陽是我們太陽系的中心恒星，它源源不斷地釋放著能量，以光和熱的形式維系著地球上的生命。然而，太陽并不平靜，它的表面和大氣層常常發生劇烈的活動，如太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射等。這些現象會產生大量帶電粒子和電磁輻射，形成所謂“空間天氣”。

空間天氣會影響地球附近的環境，當大量帶電粒子沖擊地球磁場時，就會引發繽紛、美麗的極光，也可能干擾衛星通信和導航系統，甚至影響地面的電力系統。

為了更好地預測這些現象，保護現代科技系統的正常運行，科研人員采用了許多手段。比如太陽望遠鏡，它們運行于地球表面或太空中，專門觀測太陽表面的活動和大氣層的變化，捕捉細節，如我國發射的“羲和號”和“夸父一號”衛星。

那么，我們又如何研究極光呢？

從地面向上看

太陽表面的物質以太陽風的形式向四周傳播，其中比較劇烈的過程被稱為“日冕物質拋射”。

大約經過幾十至上百小時的星際旅行，太陽拋射出的電子和質子便會到達地球附近，并被地球磁層所阻擋。因此，這些被阻擋的帶電粒子會改變原來的運行軌跡，沿著匯聚于地球南北極的磁力線進入地球大氣層，并與大氣層發生碰撞。這些碰撞最終會導致極光的產生，同時伴隨著地磁場的劇烈變化。

所以，對于極光這種空間物理現象的監測，地面的地磁監測設備反倒會發揮出更重要的作用。全球各地遍布地磁監測臺，提供許多實時的地磁監測數據，幫助我們判斷極光的靠近和出現。

準備相機，出發！

相信對于很多人來說，將自己看到的極光記錄下來，并擁有一張與極光的合影是夢寐以求的事情。極光拍攝并不簡單，總體來說，有以下幾個原則：

清晰的對焦

現代數碼相機大都具備自動對焦的功能，但極光通常強度較弱，想要對其自動對焦，往往會發現系統出現了忽遠忽近的“拉風箱”現象。所以，極光攝影需要將相機設置為手動對焦，放大屏幕，通過天空中的星點或遠處的燈光來確定對焦的準確性。

穩定的三腳架

極光拍攝一般需要幾秒鐘的曝光時間，手持拍攝難以保持穩定，因此，一個穩定便攜的三腳架是成功拍攝極光的必要裝備。

盡量短的曝光時間

極光爆發時，位置和亮度的變化會十分劇烈，一張快而準的照片能讓你看到極光中的很多細節，其中蘊含著許多前所未見的信息，令人著迷。

鏡頭背后，是探究的雙眼和探索的心。寒冷的天空之下，宇宙的秘密正向我們徐徐展開。

（責任編輯 / 牛一名 美術編輯 / 周游）