為何沙丘極光如此與眾不同?
來聽聽天文學家的揭秘
科學家稱:新「沙丘」極光的謎團已解開
(圖)沙丘狀的極光(圖片來源:格雷姆·惠普斯)
一支由芬蘭領導的研究小組對2020年首次在科學文獻上報道的「沙丘」極光有了新的見解。
天空中閃爍的夜光提供了大量資料證實了此前的猜想,即沙丘狀極光在重力波和氧原子的結合下產生。
2016年,公民科學家首次發現了這種類型的極光,赫爾辛基大學的研究員們於2018年觀察到該極光類型,並於2020年證實了這一點。在這項新的研究中,該大學將公民科學家於2016年1月20日目睹的情況與衛星從軌道上觀測到的同一風暴進行了對比。
該大學的博士後研究員、首席研究員馬克西姆·格蘭丁,在一份關於2016年風暴的文章中寫道:「人們在一片非常大的區域內看到了這些沙丘,且將近四個小時。」他補充說,研究小組判斷這一形狀由東到西綿延930英里(1500公里),從南到北貫穿250英里(400公里)。
極光(Aurora),指北極光或在北半球看到的極光(Aurora Borealis),通常在太陽的帶電粒子穿過地球磁場並與氧、氮等元素的原子和分子相互作用時發生。
沙丘狀極光之所以與眾不同,是因為它們出現在一種被稱為中層頂的邊界上,也就是中間層和緊鄰其下的逆溫層的交界上。科學家們從美國航空航天局(NASA)2001年發射的通過熱成層、電離層、中間層能量和動力學衛星(TIMED)蒐集的2016年的資料中發現了逆溫層。
(圖)沙丘狀的極光(圖片來源:格雷姆·惠普斯)
在2016年風暴期間,TIMED衛星從軌道上利用大氣探測儀探測到了中間層。與此同時,科學家們還發現了帶有負電荷的粒子團,即電子,就正好附著在風暴出現的上方。這些資料來自使用特殊傳感器紫外線光譜成像儀(SSUSI)的美國軍用衛星,該儀器旨在提供常規且快速的高層大氣和極光報告。
這篇文章還提到,芬蘭、挪威以及蘇格蘭的公民科學家們於2016年收集到的「有用的圖片和視訊資料」提供了更多新的資料,包括從蘇格蘭拍攝的一段延時攝影。通過該視訊,科學家們判斷出沙丘極光的傳播速度超過200米/秒(約合每小時447英里),相比之下,典型的商用飛機巡航速度約為550英里/時或885公里/時。
研究小組希望更多地了解在沙丘極光發生期間的大氣波行為,但他們表示需要更多的觀測資料。
這並非追光獵人最近首次發現的新情況,早在2018年,公民科學家們也發現了天空輝光,親切地稱之為史蒂夫(STEVE)。
相關知識:
極光(英文:aurora, 複數auroras或aurorae;或用polar lights表示),是一種呈現在地球天空中的自然光,主要出現在(北極和南極周圍的)高緯度地區。極光通常以類似幕布、放射狀、螺旋狀或動態閃爍的形式出現在整個天空中,發出動感的絢麗光芒。
氧是一種化學元素,符合為O,原子序數為8。它是元素週期表中硫族的成員(不確定該資訊是否準確,原文:It is a member of the chalcogen group in the periodic table),是一種活性很高的非金屬,也是一種氧化劑,容易與大多數元素和其他化合物形成氧化物。氧是地球上最豐富的元素,是宇宙中第三豐富的元素,僅次於氫和氦。在標準溫度和壓力下,兩個氧元素的原子結合形成氧氣,這是一種無色無為的雙原子氣體,化學式表示為O₂。雙原子氧氣目前佔地球大氣的20。95%,儘管這一比例在很長一段時間內發生了巨大的變化。氧以氧化物的形式幾乎構成了地殼的一半。
BY: Elizabeth Howell
FY: 大C
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參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自:https://www.space.com/dune-aurora-phenomenon-atmosphere-boundary
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