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壯麗的太陽風如何產生絢爛的極光—麥可·莫利納 (Michael Molina)

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

觀看完整課程：http://ed.ted.com/lessons/how-epic-solar-winds-make-brilliant-polar-lights-michael-molina

為什麼我們會在北方及最南端的夜空中看到美麗的光？從太陽往地球拋出的高能粒子，與我們大氣層中的中性原子相撞擊時，最終放射出極美的光線與顏色，就產生北極光與南極光。麥可·莫利納詳盡解釋此一炫麗現象。

授課：麥可·莫利納 (Michael Molina)
動畫：法蘭可·巴羅耶塔 (Franco Barroeta)
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:10

Chinese, Traditional subtitles

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