最佳极光将在2024年出现?
上图是冰岛小镇维克。在冰岛这类地方,极光十分常见。在太阳极大期,极光的地理范围将向更南方扩张。图源:BEN HORTON, NAT GEO IMAGE COLLECTION
太阳活动巅峰
一场尤为剧烈的太阳风暴——即太阳喷发出的带电高速粒子流——导致极光出现在比往常更南的纬度。
卢金贝尔说,在4月极光出现时,他并未期待拍到比地平线上微弱的红光更多的内容,但当他从阿马里洛(Amarillo)驾车向北前往特克萨霍马(Texahoma),“一整个北方地平线被光芒照亮。”他拍下了极其明亮的色彩——蓝,粉,红色和绿色的极光,卢金贝尔说,它们就出现在头顶正上方。
2024年,专家说我们将在此前见不到极光的区域获得更多极光。
这是因为太阳正在接近大约11年的活动周期中的巅峰期(称为“太阳极大期”),这时的太阳活动是最强烈的。
美国国家海洋及大气管理局(NOAA)位于科罗拉多博尔德(Boulder)的空间天气中心研究科学家马克·米施(Mark Miesch)说,此次极大期将比往常更令人瞩目,因为上一次发生于2014年的极大期是百年来最弱的一次。
在德克萨斯州达尔哈特(Dalhart),柔和的红色极光映衬出一架风车的剪影。| WESLEY LUGINBYHL
同其他出现在比寻常方位偏南区域的极光不同,这道极光呈现出明亮鲜艳的橙色及绿色,与原本的红色相伴。| WESLEY LUGINBYHL
这是否意味着2024年将会出现20年来最棒的极光?
如何观测北极光?
“能量更高时,(极光带)变得更厚,并向更南方延伸,”汉普顿说,“我认为美国中西部甚至中西部以南区域(北纬40度线)处的人们也很有机会在这次太阳周期中看到一两次极光,这不算太狂野的预测,不过也不能下定论。”
在美国,北纬40度线经过犹他州普罗沃(Provo),科罗拉多博尔德,印第安纳州波利斯(Indianapolis)的北部和俄亥俄州哥伦布市(Columbus)。
极光预测应用如NOAA’s Space Weather Prediction Center(美国国家海洋及大气管理局空间天气中心),Aurora Alerts(极光提醒)和My Aurora Forecast & Alerts(我的极光预报与提醒)等都可以帮助追光者们预测何时是观测北极光的最好时机,并了解极光带又会随太阳活动向南拓展多少。
瑞典空间物理学研究所(Swedish Institute of Space Physics)空间天气科学家马格努斯·维克(Magnus Wik)说,通常,极光在三月春分和十月秋分附近更为频繁。
在时机和地点问题上还有更多内容需要考虑——在多云或有光污染的天空下,观察极光将变得更困难,甚至无法办到。
为避开人为光污染的影响,你可以考虑在国际暗天协会官网(DarkSky.org)搜索世界各地经过认证的国际暗天地点。
根据观测者与极光带的相对位置,观察的方向也同样重要。“在阿拉斯加,赶上大型太阳风暴时,我们就看头顶或南方,”汉普顿说,“而在中西部,若想见所能见,则需要找一片空地,然后向北看。”
米施提醒道,各处看到的极光景致并不都一样。
“在美国本土那些极少能见到极光的区域,你能看见的往往是地平线上微弱的红光——全然不像摄影作品和影片中那样惊艳。”他说。
在这张拍摄于2015年10月的图像里,横跨太阳顶部的黑域是磁场向太空开放的冕洞。一股由该冕洞产生的高速太阳风为地球上的数个夜晚带来了极光。|NASA, EYEVINE/REDUX
太阳活动和太阳极大期
太阳目前所处周期是开始于2019年12月的第25个太阳活动周期。
这颗距离我们最近的恒星预计于更早的时间达到活动峰值,活动强度也将高于NOAA在周期之始所做的预测。
维克说,太阳耀斑、日冕物质抛射和太阳黑子只是预计于2024年增加频率与强度的太阳活动的一部分。
太阳黑子是太阳表面更暗、更冷的区域,此处的磁力比其他区域显著增强。
汉普顿说,本次周期已经出现了比过往几个周期更多的太阳黑子。而太阳耀斑和日冕物质抛射(CMEs)往往发生在这些区域附近,并且这两类活动都会向太空发射能量。
“太阳极大期预示着更多太阳风暴的到来;在风暴期间,北极光将更加频繁和强烈,持续得更久,而且延伸到比往日更低的纬度。”约翰霍普金斯应用物理学实验室地球空间风暴研究中心(Center for Geospace Storms at the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)主任兼空间物理学家斯拉瓦·梅尔金(Slava Merkin)说。
米施说,极光是在太阳风(被称为等离子体的热磁化气体流)与磁层(地球磁场主导的环绕地球的空间区域)的相互作用下产生的。
太阳风暴如何影响地球?
NOAA空间天气中心项目协调人比尔·穆塔夫(Bill Murtagh)说,外层大气和磁层的状况以多种形式影响着地球科技,包括扰乱GPS功能和干扰低轨道卫星。
与过去20年相比,近年太阳活动水平有所提高,2024年还将继续上升,米施说,这表示有更多的太阳风暴可供研究。
“随着对这些现象的观测增多,对其了解就会加深;而我们了解得越好,便能更好地预测它们。”
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