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(fā)生劇烈的活動,如太陽黑子、耀斑和日冕物質(zhì)拋射等。這些現(xiàn)象會產(chǎn)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(huán)境,當(dāng)大量帶電粒子沖擊地球磁場時,就會引發(fā)繽紛、美麗的極光,也可能干擾衛(wèi)星通信和導(dǎo)航系統(tǒng),甚至影響地面的電力系統(tǒng)。
為了更好地預(yù)測這些現(xiàn)象,保護現(xiàn)代科技系統(tǒng)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(jié),如我國發(fā)射的“羲和號”和“夸父一號”衛(wèi)星。
那么,我們又如何研究極光呢?
太陽表面的物質(zhì)以太陽風(fēng)的形式向四周傳播,其中比較劇烈的過程被稱為“日冕物質(zhì)拋射”。
大約經(jīng)過幾十至上百小時的星際旅行,太陽拋射出的電子和質(zhì)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(fā)生碰撞。這些碰撞最終會導(dǎo)致極光的產(chǎn)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(xiàn)象的監(jiān)測,地面的地磁監(jiān)測設(shè)備反倒會發(fā)揮出更重要的作用。全球各地遍布地磁監(jiān)測臺,提供許多實時的地磁監(jiān)測數(shù)據(jù),幫助我們判斷極光的靠近和出現(xiàn)。
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:
現(xiàn)代數(shù)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(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)了忽遠忽近的“拉風(fēng)箱”現(xiàn)象。所以,極光攝影需要將相機設(shè)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。
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(wěn)定,因此,一個穩(wěn)定便攜的三腳架是成功拍攝極光的必要裝備。
極光爆發(fā)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(jié),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(zé)任編輯 / 牛一名 美術(shù)編輯 / 周游)