错过了 5 月份的极光?下次如何观赏极光?

2003 年 10 月 31 日,在明尼苏达州梅普尔伍德玩了一晚上“不给糖就捣蛋”的游戏后,4 岁的文森特·莱德维纳和家人正准备回家过夜。突然,他注意到天空被照亮,呈现出一种他从未见过的空灵色彩。对还是个孩子的莱德维纳来说,这看起来就像天空中飘荡的火焰。当他回到家时,他从朝西的窗户里看着灯光。

“我有点着迷,但也有点困惑。我完全不知道发生了什么,”他说。他盯着外面,欣赏着光芒,直到父母让他上床睡觉。“我完全被它迷住了。”

第二天,莱德维纳得知他看到了一场罕见的地磁风暴,现在被称为 2003 年万圣节大太阳风暴,北极光比平时更往南移动。那次经历引发了人们对夜空的兴趣,后来逐渐变成了对北极光的痴迷。

现在, 在阿拉斯加大学费尔班克斯分校攻读空间物理学博士学位。他热衷于追逐极光,只要有机会,他就会出去观察。

“这种上瘾是真实存在的,” 汤姆·克斯,一位居住在英国和美国的天文学家和专业极光追逐者。他见过极光超过 300 次——他在双子座流星雨高峰期凝视过极光,作为挪威 Hurtigruten 游轮公司的首席极光科学家为游客授课,甚至在冰岛仰望冰冻的溪流时不小心将脚伸进冰里。

“世界上没有多少人自称是‘职业极光追逐者’,但我们会尝试与其他人分享这种经历,”克斯说。

5 月 10 日至 11 日,世界各地的人们在自己的家乡看到了北极光,这是一次不同寻常的经历,许多人都是第一次看到。强烈的太阳活动 引发地球大气层中达到 G5 级的地磁风暴——这是自 2003 年那个迷住儿时莱德维娜的夜晚以来最强烈的一次。

这一次,当极光从地球上令人难以置信的地方出现时,经验丰富的极光追逐者与首次观看者一起走出户外。对许多人来说,能够分享他们从每次北极光观测中获得的专业知识是值得的。

“这太不真实了,能和以前没见过极光的人一起体验这种感觉真是太棒了,”华盛顿州帕斯科市的居民普里斯科·布兰科 (Prisco Blanco) 说,他经常在极光出现时追逐极光。“看看朋友和家人 能够第一次看到并体验到这一点,而他们之前没有,对我来说,这就是它的人文方面。感觉很值得。”

5 月 10 日之前,布兰科刚刚结束了为期两周的紧张工作,他“马不停蹄”地在哥伦比亚盆地学院工作,并在当地一家天文馆主持西班牙语节目。他原本期待着一个可以自由睡懒觉的周末。但后来他听说太阳向地球发射了大量物质。“我当时想,‘我根本不想睡觉’,”他说。“我一夜没睡。……我还在恢复中。”

克尔斯设法看到佛罗里达州发出的微弱光芒,就像一层无色的面纱,散发着自己的光芒。他说,在那里目睹北极光是“不寻常的”。“我只是没想到这辈子会发生。”

莱德维纳则在无意中计划在太阳风暴期间度假。尽管如此,他还是看到了北极光——来自印度管辖地区的列城。

5 月 10 日,文森特·莱德维纳 (Vincent Ledvina) 在列城酒店附近通过相机看到了北极光,当时它是一道“微弱的红光”,拍摄这张照片后,风暴加剧。

文森特·莱德维纳

“每个夜晚都不一样——这就是我这么做的原因。极光从来都不一样,”莱德维娜说。“每天晚上你都在磨练你的技能,每次看到极光后你的直觉都会变得更加敏锐。”

对于错过了 5 月这一事件的人,以及希望再次看到这片虚幻天空的人,我们向极光追逐者和科学家提出了一些关于北极光的最大疑问。以下是您需要了解的有关这一现象的所有信息,以及在未来几年如何最好地观赏它。

什么是极光?

地球大气中耀眼的极光与太阳活动有着千丝万缕的联系。离我们最近的恒星经常会出现被称为太阳黑子的黑暗区域,太阳黑子的磁场会纠缠在一起,使这些区域的温度比周围区域低。但这些黑子很活跃,有爆发的潜力。

太阳黑子可以通过不同的方式向外抛射物质:太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)。 耀斑 是一次辐射爆发,而 芝加哥商品交易所 释放等离子体和磁场。两者都令人印象深刻,但说到极光,日冕物质抛射才是最重要的。

“如果你把太阳黑子想象成一把枪……那么太阳耀斑基本上就是枪口闪光,而日冕物质抛射就是子弹,”布兰科说。“闪光很漂亮,看起来很酷,但是……我们不会看到极光,因为它需要这种物质进入我们的磁层。”

极光的颜色取决于高度和激发气体的类型。绿色极光是由约 60 至 190 英里的低海拔氧气引起的,是最常见的极光, 最容易看到。在高海拔地区,大约在离地面 190 至 250 英里的地方,氧气会发出猩红色的光。氮气会产生红色或蓝色的色调,在极光底部附近,它可能会在约 60 英里的高度形成一条粉红色的带子。极光也可能呈现紫色。

在一些罕见的情况下,北极光甚至会 产生声音— 发出噼啪声或劈啪声。体验这种现象“也许是所有极光追逐者中最难忘的体验”,Kerss 说。“我从来没有听到过极光的声音。”

绿色和紫色的条纹从图片左侧中心的一个点发出,下方是常青树的轮廓

5 月 10 日,极光将华盛顿奥林匹克半岛的天空映照得呈现绿色、蓝色和紫色。

克什米尔威尔金森通过 Aurorasaurus

为什么今年我们看到的极光更多了?

和地球一样,太阳也有磁北极和磁南极,但与地球不同的是,这两个极点每 11 年就会转换一次位置。这种转变导致了 11 年的太阳周期,在此期间,恒星会经历一段磁活动较少的时期和一段磁活动较多的时期,最后分别达到“太阳活动极小期”和“太阳活动极大期”。

上一次太阳活动高峰发生在 2014 年,但那次“强度有点弱”, 伊丽莎白·麦克唐纳,美国宇航局戈达德太空飞行中心的太阳物理学家。它没有产生任何可以与 5 月 10 日的风暴或 2003 年万圣节风暴相媲美的风暴,后者正处于之前的太阳活动极大期。

专家预测即将到来的太阳活动高峰期将在 2025 年出现——尽管有人说它可能提前到来,最早在今年晚些时候。但高峰期不一定是一年;莱德维纳认为这是一个“旺季”,可能会带来数年的太阳黑子和太阳活动增多。

绿色和红色的光形成条带,顶部为红色,覆盖在有电线杆的景观上

5 月 10 日,华盛顿州汉福德地区出现了绿色和红色的北极光。

普里斯科·布兰科

什么时候是观赏极光的最佳时间?

无论您身处地球上的哪个地方,观赏极光的最佳时间都是在最黑暗的时刻 – 通常是当地时间午夜之后。

“当然,极光最亮的部分可能出现在您所在地的白天;也可能出现在早上晚些时候。但如果你在午夜时分外出,特别是晚上 10 点到凌晨 2 点左右外出,那将是最佳观赏时间,”Kerss 说道。

时间也很重要——北极地区典型的极光追逐季节是 9 月至 3 月。在这段时间的两端,也就是秋分和春分前后,可能是观赏极光的理想时期。此时,太阳活动最为活跃,地球的排列也最有利于观赏极光。

在春分和秋分时节观测的另一个好处是:如果您前往北极,您可能会遇到稍微温和一些的天气,并避开隆冬的严寒。

如何才能充分利用这次极光之旅?

观赏极光的最佳地点是北极圈的高纬度地区(或者反过来说, 在极南纬度地区)。穿暖和点,并做好在午夜时分在户外呆很长时间的准备。

仰望天空,看不到地平线,红光从中心点发出

五月初,南极光也让地球另一端的天文爱好者眼花缭乱。图中,南极光在新西兰努盖特角上空闪耀着红光。

Allison Jaynes 通过 Aurorasaurus

至关重要的是,预订足够长的行程,以便有多次机会看到极光,以防某些夜晚多云天气阻挡了您的视线。“您必须至少旅行三晚,最好是一周,”莱德维纳说。

“如果你从一个风景优美的地方回家却错过了比赛,而第二天晚上比赛就开始了,你又在新闻上读到了比赛的消息,那你一定会后悔的,”克斯补充道。

为了提高能见度,您可以将行程与新月相一致,那时天空会更暗。黑暗是关键——如果您在夏季前往北极,白天会持续一整天,因此不可能看到北极光。

如果可以,专家建议预订带导游的旅行。他们熟悉当地情况,知道如何在可能结冰或积雪的道路上行驶。你可以向他们请教更多极光知识。而且导游不会倒时差,所以他们更有能力熬夜。

“至少一晚,我觉得还是值得的,”莱德维娜说。“雇个导游总是好的。这样更安全。”

在您当地观赏极光有哪些技巧?

就像任何观星活动一样,您需要尽可能远离光污染,这样在没有月亮的夜晚,您可以更清晰地看到极光。

即使在大型地磁风暴将北极光带到南方时,极光追逐者也表示,你应该控制自己的期望。“这与你在照片中看到的非常不同,”布兰科说。“你的相机可以看到很多眼睛看不到的东西。”

中纬度的北极光可能比预期的要暗,而且可能会被其他希望观赏极光的人的车头灯遮挡。这意味着你肉眼看到的极光可能与你在社交媒体上看到的不符。但好的一面是,你的手机摄像头是寻找极光的绝佳工具。

“基本上,你可以用手机来更好地了解极光是否真的存在,”麦克唐纳说。“它有点像你拥有的一个迷你夜视工具,因为相机 比我们的眼睛好多了 拾取颜色。”

因此,手机摄像头可以帮助您辨别您是真的看到了北极光,还是只是注意到了附近的光污染。如果真的是极光,这可能是一个提示,提示您移至较暗的地方进行观看。

一旦您知道极光即将来临,请提前做好计划。日冕物质抛射在发射后需要几天时间才能到达地球,因此您将有时间选择附近的几个暗夜观测点,并关注当地的天气状况以确定最佳观测点。

粉色和紫色的天空,一道道粉色条纹从上方落下,超出了画面,在地平线上,有十几棵树的轮廓

5 月 10 日,加拿大马尼托巴省悉尼,常青树上方的天空被一层粉红色的光芒照亮。

贾斯汀·安德森通过 Aurorasaurus

如何才能知道极光何时出现?

美国国家海洋和大气管理局等网站 太空天气预报中心太空天气直播—还拥有一款应用程序,可以预测太阳日冕物质抛射何时可能袭击地球以及极光可能出现的位置。专家会跟踪这些预测,并开始在社交媒体上传播新闻,因此关注极光追逐者和科学家也可以为您带来早期预警。

极光追逐者通过实时监控天空摄像机来了解极光活动。“我在一个屏幕上查看全天摄像机的画面,在另一个屏幕上查看我的作业,我会不断检查,”莱德维娜说。

关注当地天气也很重要。例如,布兰科建议查看显示实时天气状况的网络摄像头,而不是依靠应用程序来估计云量。

另一种跟踪目击情况的方法是 极光龙,这是麦克唐纳创办的一个公民科学平台,通过用户提交的照片和报告来追踪极光。

注册 Aurorasaurus 账户的人可以选择接收极光活动警报。“实际上有两种不同的警报。其中一种是,如果你所在的地区由太空数据驱动的极光模型认为你应该能够看到北方的极光,”MacDonald 说。另一种警报更具动态性。“如果公民科学家报告那里出现了极光,而你在那里注册了警报,它就会进行调整”并发送通知。

麦克唐纳表示,科学家们对极光还有很多需要了解的地方。但极光追逐者和公众可以众包有价值的观测结果,为研究人员的理解做出贡献。而这次太阳活动高峰期为拍摄极光提供了最佳机会。

“现在大多数手机都能拍出令人惊叹的极光照片,而 11 年前却做不到,”麦克唐纳说。“而在 2003 年,大多数人还没有数码相机。所以这场最新的风暴实际上是自那时以来最大的风暴,也是第一次用数码相机拍摄到的风暴。”

绿色和紫色,几乎像扎染一样,从这个天空景观中的一个点散发出来

5 月 10 日,北极光照亮了华盛顿州汉福德的天空。

普里斯科·布兰科

我们会看到像五月初一样的更多极光吗?

5 月 10 日的地磁风暴是由一群相当于 17 个地球大小的太阳黑子发射的一系列至少七次日冕物质抛射引起的。

“我们的第一个潜在机会 [a repeat event] 麦克唐纳说,“当引发这场风暴的真正复杂的太阳黑子在太阳表面旋转时,极光才会出现。” 这个过程持续 27 天。这使得本周成为下一次如此广泛地目睹极光的机会。

但莱德维纳表示,这团太阳黑子似乎正在衰减,从而降低了六月初出现同样强烈风暴的可能性。

“尽管我很想重演 5 月 10 日发生的事件,但那是极其罕见的事件,”布兰科说。“要发生这样的事情,必须有很多事情顺利进行。”

要发生另一场大规模地磁风暴,太阳不仅要发射一次威力无比的日冕物质抛射(或连续发射多次),而且其物质必须指向地球。而“地球只是一个小目标”,Kerss 指出。

不过,最近大范围出现的极光让人们对未来几个月和几年出现特别强烈的太阳活动抱有希望。从历史上看,一些最大的地磁风暴——比如 2003 年万圣节的那场——都是在极磁风暴最大值过去后发生的。

“我认为很多炒作都是由此而来的,”布兰科说。“如果我们这么早就发现了一个大问题,那么到了 2025 年末或 2026 年会发生什么?”

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2024-06-06 18:47:07
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