2017年5月1日 星期一

炫耀迷離的極光

 極光,不同的文化賦予它有各種奇異的名字:光蛇、狐火、跳舞的山羊、火之戰線、天堂飛行……伽利略稱之為「黎明的女神」,在羅馬神話中,黎明女神Aurora,在每一天開始時,總是跑在太陽的前面。
   早期有關極光的描述在《聖經。舊約》中也有記載,書中稱極光是從天堂跌落人間的火焰。加拿大的愛斯基摩人相信,極光是火炬,照亮著天堂之路,它是死去的幽靈們在夜空中舞蹈。而在古老的挪威傳說中,它是青魚的鱗片,以及冰島上的熱泉反射出的月光。即使是亞里士多德和本。弗蘭克林也對極光迷惑不解。北極光,auroraborealis,英文原意是「北方的黎明」。由於一系列的太陽風暴,這個季節的極光顯得特別明亮。當猛烈的風暴在太陽外部沸騰,太陽風將以百萬英里的時速轟擊地球,這就是太陽風暴,或稱日冕大爆發。太陽風暴可能導致衛星通信中斷,干擾無線電的傳輸,但同時,它也會以自然界最絢麗的光芒高照極地的夜空。即便對科學家而言,極光依然保留著許多未解之謎。太陽風攜帶著質子和電子,吹向地球,由於它們帶有電荷,這些粒子陷入地球磁場。它們沿著磁力線抵達極地,然後闖入大氣層上層。
   極光,是黎明的女神,是天堂跌入人間的焰火,是幽靈們在夜空中舞蹈太陽風粒子下降時,與大氣中的氧、氮分子發生衝撞。衝撞的能量以光的形式釋放,就產生了極光,這與霓虹燈管裡的發光原理類似。然而,是什麼使極光看起來宛若拂動的薄紗,是什麼令其呈現為各種形狀,這些問題都仍在探索之中。
   從淺蘭到深紅,極光的色彩綺麗奪目,幾個世紀以來,吸引了無數觀察者。就在幾十年前,我們對極光的成因還是完全誤解的。最近幾年,科學家用發送高空軌道探測器的方法,瞭解製造這種自然奇觀的動力。關於極光,我們在近20年間所瞭解的,遠遠超過了過去2000年的經驗。然而科學家仍然不知道,是什麼使極光看起來宛若拂動的薄紗,是什麼令其呈現為各種形狀,正如一些觀察者所描述的,狀如頭骨或動物。當你追尋極光的絢麗時,當地人會告訴你,看到極光的時候不要吹口哨。任何無理的行為,都將遭到魔咒詛咒,令你靈魂錯亂。那些光有一種力量,讓你不由地肅然起敬。面對這片原始、荒蕪、而又蒼涼的土地,人們似乎已經感覺到了那種力量。
   終於看到它了,就像一扇窗前,飛舞著的薄薄的窗紗,綠色輕盈的光照亮了整個夜空,那一刻如此震撼而神秘!它是拉普蘭人所說的勇士的靈魂:是印第安神話裡照亮夜路的巨人的火把;是愛斯基摩的亡靈休憩的伊甸園;是芬蘭傳說中靈狐躍過叢林時閃現的狐火……不知道它到底是什麼,但看到了它,就像看到了自己不朽的夢想。觀看極光的最佳地區其實是在北美洲,有時,極光活躍地帶在北美洲可以延伸到很南的緯度。阿拉斯加山脈北部、育空地區中部、大奴湖周圍、任何一個加拿大北部州,以及冰島全島和斯堪的納維亞北部都是理想的極光觀測點。
   最好的觀察時間是在每年的8月15到次年的4月15日之間,黃昏到黎明則是最佳觀測時間段,最好選擇沒有月亮的夜晚,而且要盡可能遠離城市和人類製造的光源。對於極光,經過所有的研究,許多問題仍然沒有答案。「每次我們感覺已經與答案如此接近,即將揭開奧秘時,一些新的問題又出現了。」查爾斯。迪爾說。迪爾是阿拉斯加大學地球物理學會的極光預報員,該學會位於北半球極光活躍地區的中心費爾班克斯。當火箭在大氣層上層劃過,有幾個會留下飛行痕跡,就像噴氣式飛機的飛行雲。這些痕跡能幫助科學家研究在大氣層上層極光對風的影響。另一個實驗中,承載於火箭上的儀器將向大氣層發射出帶電粒子,模仿極光。這些實驗能令我們對極光的瞭解更加精確、深入。太陽風攜帶著質子和電子,吹向地球,由於它們帶有電荷,這些粒子陷入地球磁場。它樣沿著磁力線抵達極地,然後闖入大氣層上層。
   太陽風粒子下降時,與大氣中的氧、氮分子發生衝撞。衝撞的能量以光的形式被釋放,這與霓虹燈管裡的發光原理類似。極光的顏色取決於粒子的類型,它們衝撞的是哪一種分子或原子,被衝擊的氣體中是否帶電荷。在抵大氣層,電子撞擊氮,將產生紅色的光,但如果它們撞擊的是大氣層上層的帶電荷的氮,則會製造出蘭色和紫色的光。
   大約在60英里的上空,與氧原子撞擊所產生的是最常見的極光色———白中泛綠。而在200英尺的高空,氧原子散發出的卻是深紅色的光,也稱作「血紅光」。通常,只有在極地地區才能見到極光,但有時極光也會出現在比北緯48度還要偏南的地區。由於這兩年屬於「太陽活動高峰期」,更南的地區出現極光的現象會明顯增多。在太陽活動高峰期,從太陽吹來的風暴「將用粒子填滿地球的磁場」,迪爾說,太陽風「侵蝕」著地球磁場。這使得更多的粒子能夠朝赤道飛移,因而擴大了極光發生的範圍。所以,這兩年的冬天北半球會更多的人可以觀看到極光。儘管很難預測極光發生的時間和地點,要想觀看極光,需要選擇夜空特別黑的地區,最好是沒有月光的晚上。
   有些人稱不僅看到了極光,還聽到了極光的聲音。自幾個世紀前,第一次有此類報道開始,這個現象一直困擾著科學家們。極光發生在地表以上60至200英里的高空,那裡空氣非常稀薄,不可能傳載聲波。然而,類似的報道依然不斷。物理學家羅伯特。H.依瑟在他的著作《壯麗的極光》中列舉了許多這一類的報道。他寫道人們所描述的伴隨極光的聲音都「非常相似,是一種微弱的沙沙、嘶嘶、嗖嗖、或劈啪聲」。
   1916年,加拿大人類學家歐內斯特。霍克斯辯解說:「這些伴隨著極光的嗖嗖和劈啪聲是死去的幽靈試圖與塵世間的人們溝通的聲音。」科學家們持有疑問,但無法反駁這些報道。阿拉斯加大學的地球物理學者湯姆。哈林納認為,大腦或許能夠感應來自極光的電磁波,將其轉化為聲音。其他人則提出,「劈啪聲」可能來自樹木與建築物的放電現象。面對這些未解的迷題,像查爾斯。迪爾這樣的科學家們,將在整個冬季花去大部分時間,站在寒冷的室外,觀測和沉思這個神秘的現象。