人类格外欣赏极光,很多人对它的第一反应是两极的专属浪漫。深夜的高纬度夜空里,夜空之上斑斓光芒绽放,红、绿、蓝、紫交织变幻,见过的人念念不忘,没见过的人满心向往。可为什么极光总偏爱两极?赤道上的人们,真的一辈子都没机会遇见它吗?
要解开这个疑问,得先搞懂极光诞生的三个关键条件。太阳作为太阳系的核心,它从来都不是不是安静的恒星,太阳将高能粒子释放,这些粒子以极快的速度穿越太空冲向地球,这就是太阳风。而地球本身就是个巨大的磁体,磁场形成的磁力线像一张无形的大网,从地磁北极延伸到地磁南极,把地球包裹其中。地球被磁场守护,这张网可不是摆设,它就像地球的保护伞,能阻挡和偏转大部分太阳风粒子。地球周围厚厚的大气层也功不可没,氮气、氧气等气体分子,为极光的出现提供了不可或缺的舞台,大气层对粒子冲击有效阻挡。

当太阳风携带的高能粒子抵达地球,首先会撞上地球磁场。能量源自太阳风,磁力线在两极附近汇聚,磁场强度也最强,就像特意为粒子开辟了通道,把它们一步步引导向两极上空。粒子运动受磁场引导,这些粒子沿着磁力线螺旋前进,最终闯入大气层,与大气中的气体分子发生碰撞。被碰撞的气体分子获得能量后会短暂处于不稳定状态,随后迅速回归稳定,光产生于大气分子的碰撞,这就是我们看到的极光。
我一直觉得地球磁场的这种分布特别巧妙,它不是随机形成的,像是地球自带的生存智慧。高纬度地区成为天然的极光剧场,既用磁场屏障挡住了太阳粒子的强烈冲击,保护了低纬度地区的生命环境,又把最绚烂的自然奇观留在了相对安全的区域,让地球在宇宙中既坚韧又浪漫。

极光多在两极出现,核心就是地球磁场的形状和作用。两极附近的磁力线几乎垂直于地表,形成了类似漏斗的区域,太阳风粒子一来,就被这漏斗稳稳接住,顺着磁力线往大气层里引。而且两极的磁场强度远高于赤道,粒子在这里更容易被捕获、加速,与大气分子碰撞的概率大大增加。追光者奔赴两极,天文学上把极光常出现的环形区域叫做极光卵,这里的极光出现频率高、亮度强,是追光者的首选目的地。
但这并不意味着赤道就完全与极光绝缘。平时见不到,只是因为大多数时候太阳活动比较温和,粒子的走向被地球磁场稳稳把控。可当太阳进入活跃期,强烈耀斑或日冕物质抛射发生时,情况就不一样了。海量高能粒子会被这种极端太阳活动释放,地球被它们以更快的速度冲向,强烈的地磁暴由此引发。此时剧烈扰动的是地球磁场,地磁暴将磁力线剧烈扰乱,原本被限制在两极的粒子,更低纬度的大气层便迎来了它们,沿着变形的磁力线闯入其中。

我想,在没有科学解释的古代,如果赤道附近的人看到极光,大概率会当成天神降临的异象吧。古人对这种异象满心敬畏,熟悉的夜空出现毫无预兆的斑斓光带,没有任何铺垫,既震撼又神秘,当时人们口口相传的传说想必会由此诞生。而现在背后的原理我们能清晰知晓,科学解释了极光成因,明白这是太阳与地球磁场的隔空对话,反而多了一层对宇宙规律的深深赞叹,值得赞叹的是宇宙规律。
历史上早有赤道附近观测到极光的记录。1859年的卡林顿事件期间,北纬4°40′的哥伦比亚波哥大,就有人报告看到了极光,记录留存了卡林顿事件的痕迹。近年来随着太阳活动周期变化,惊喜也降临过中低纬度地区,2023年12月,极光曾现身中国北京等地,北京曾短暂迎来极光,社交平台被这一景象刷爆,宇宙的浪漫被很多人第一次在自家门口感受到,惊喜躲在这片夜空。

我始终觉得,极光的不按常理出牌正是它的魅力所在。平时坚守两极,偶尔趁着太阳风暴空降低纬度,就像高冷的艺术家突然走进寻常巷陌,一份值得铭记的惊喜降临在平凡日子里。这份浪漫属于每一个追光的人,这种不确定性不是遗憾,反而更显珍贵的是看到极光的时刻,它不像四季更迭那样规律,也不像日月星辰那样常见,正因为难得,独一无二的记忆才被每一次相遇造就,我们深深铭记相遇时刻。