光波长与能量的关系,光波长整倍数与物质吸收效率

  

  当地时间3月31日晚,美国西部-西北部的几个州正在出现一些不同寻常的景象——一些怀俄明州的网友在深邃的夜空中捕捉到了除了星星之外还有红光的奇怪景象,在遥远的地平线附近可以观察到一些黄绿色的光带。   

  

     

  

  像美国蒙大拿州,有网友拍到了一张北方天空星星红绿射线的奇怪图片,好像地球上已经没有了!有网友想问:这种天空发红的现象是什么?是极端天气的前兆吗?事实上,这些照亮夜空的红色和绿色的光只是一次大规模的极光活动。   

  

     

  

  一般来说,极光是太空中的高能带电粒子(太阳风或地球磁层)进入极地附近的高层大气而产生的自然现象。因为集中在两极附近,所以叫极光。出现在南极的叫做南光,出现在北极的叫做北极光。极光通常呈带状、弧形、幕状和放射状。这些形状有时是稳定的,有时是不断变化的。在很多人的印象中,极光大多是灿烂的黄绿色,点亮后就像大气中的烟花。但事实上,人们已经观察到了红色和蓝色等其他颜色的极光,甚至同时混合了不同的颜色。那么,极光为什么会有不同的颜色呢?   

  

     

  

  分子(包括原子等。)可以吸收或发射特定波长的光来改变能量状态。我们地球的大气层越往高空越稀薄。分子和原子在高空吸收和释放能量的过程可以发光,会产生极光。光的颜色与光的波长有关,所以极光的颜色会与这个过程有关――不同高度的不同粒子会呈现不同颜色的光。比如海拔低时,短时激发的氧原子会呈现绿色极光,而海拔高时,长时激发的氧原子会呈现红色极光。甚至,不同高度的粒子可以让极光变成红绿渐变。   

  

     

  

  2021年11月加拿大的极光   

  

  对于美国来说,美国西部-西北部的纬度并不是特别高。近日,天空中绚丽的极光是近期太阳活动活跃的标志——北京时间3月31日凌晨,太阳确实发生了强烈的耀斑,卫星捕捉到了太阳表面的一个亮点。   

  

     

  

  随后,这一耀斑爆发被归类为X级耀斑,导致了日冕物质抛射。太阳耀斑是太阳大气局部区域突然变亮的活动现象,是太阳电磁辐射的大规模爆发。它是太阳大气中最剧烈的爆炸活动,持续时间从几分钟到几个小时不等。根据在地球附近测得的软X射线通量,耀斑可分为A、B、C、M和X,X代表最强的耀斑。不过这次太阳耀斑也是X级耀斑中最弱的一次耀斑,相当于对着地球打喷嚏,但并不会对地球造成严重影响。最多可能在一定程度上干扰阳光直射点附近电离层的无线电通信,也造就了最近北美等地的灿烂极光。   

  

     

  

  太阳上一次观测到X级耀斑,已经追溯到北京时间2021年10月28日。这是第25个太阳活动周的标志――X级耀斑通常在一个太阳活动周期中出现200次左右,在高峰年出现的频率更高。在2021年之前的几年里,太阳活动持续处于低谷,2021年10月是自2017年9月以来的第一次X级耀斑。这宣告了太阳正在走出两个活动周期交汇的低谷。3月31日的X级耀斑意味着太阳活动变得更加活跃。在接下来的几年里,X级耀斑事件很可能会频繁进入我们的视野。   

  

     

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