每一秒
太陽噴發出一百萬噸的物質
時速一百六十萬公里
這些物質還與地球相碰撞。
但別擔心
這可不是變形金剛導演
麥可·貝的新科幻電影片頭
這是極光之旅
北方的光與南方的光
分別稱為北極光
及南極光
在來自太陽的高能粒子
與我們大氣層裡的
中性原子相撞時產生
會放射出能量
產生一種光的奇景
數世紀來人類於此現象感到驚異
但是粒子的旅程可不是
從太陽出發然後抵達地球這麼簡單
就像所有的開車長途旅行
常常繞來繞去
也沒人要問路
來追蹤一下這個星際奇航吧
焦點放在此行的三個主要地方：
離開太陽
在地球的磁場短暫停留
然後抵達我們頭上的大氣層
產生北極光的質子與電子
從太陽的日冕出發
日冕是太陽
大氣的最外層
也是最高溫的地方
超高的熱度導致太陽的氫原子
及氦原子振動
將質子及電子分離
就好像在晴朗炎熱的日子
一件件脫掉衣服一樣
急躁著想出門
最後終於上了駕駛座
這些自由的質子及電子
運動速率極快
快到連太陽的重力都抓不住了
並集中在一起成為電漿
即帶電的離子化氣體
他們從太陽出發
乘坐一陣陣的電漿風離開
一般稱為太陽風
然而，地球為避免太陽風直接撞擊
就讓他們繞道
因而設下磁層
磁層由地球的磁流形成
把圍繞在地球四周的粒子往外推
屏蔽我們的星球
不被太陽風直接打到
太陽風所帶的離子
在磁層無法負荷時
也可能往下進入大氣層
這情況稱為日冕質量拋射
發生於太陽射出
一個很大的電漿球進入太陽風
當日冕質量拋射
與地球相撞時
使磁層超負荷
進而產生磁暴
強烈磁暴衝擊磁層
直到磁層突然恢復到原狀
很像過度伸展的橡皮筋
朝地球拋出一些繞道的粒子
往回縮的磁場
將這些粒子拉進極光橢圓區
即發生北極光和南極光的位置
旅行一億四千九百五十萬公里後
太陽的粒子終於在朋友的幫助下
上演一場耀眼炫目的光秀
地表上方 20-32 公里處
電子與質子
與氧及氫原子相遇
它們當然是相見歡
太陽粒子與原子擊掌打招呼
將粒子的能量
傳給地球的中性氧原子及氫原子
當大氣層的原子
與粒子碰觸時
它們受激並射出光子
光子是以光的形式呈現的
能量小爆發
在天空中出現的極光顏色
取決於原子射出的光子的波長
激發態的氧原子產生
綠光及紅光
而激發態的氫原子則產生
藍光及深紅色光
這些交互作用加起來
就產生了北極光與南極光
欣賞極光最佳時段
是在晴朗的夜晚
靠近地磁北極與
地磁南極的地方
夜間最理想
因為極光比陽光黯淡許多
因此白天是看不到的
記得抬頭仰望天空
並研究一下太陽的能量週期
特別是太陽黑子及閃焰
因為這些都是
預測極光的好指南