如果沒有意外的話，相信在過去幾天的社交媒體上，你一定被高頻率的極光美照刷了屏。

2024年10月11日攝于澳大利亞維多利亞州

逐星喵的老朋友@HPP

在一場盛大的日冕物質(zhì)拋射之后，藍(lán)星上高磁緯的地區(qū)毫不意外的迎來了極光的爆發(fā)。這件事情想必大家伙肯定已經(jīng)不陌生了，畢竟這種事情在今年已經(jīng)不是第一次發(fā)生，連Trochilus的小伙伴們暑假在新疆觀星時(shí)都一不小心就與極光來了一張意料之外的合影。

2024年8月5日攝于新疆安集海大峽谷

那么或許此時(shí)你就不禁產(chǎn)生了疑問：

極光一定和太陽有關(guān)系嗎？

關(guān)于這個(gè)問題，Trochilus可以給出你一個(gè)毫不猶豫的答案：那必須的！

嚴(yán)格意義上，如果地球磁層中等離子體受到太陽風(fēng)擾動(dòng)并沉降到地球高層大氣后，對高層大氣中的成分進(jìn)行電離和激發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致大氣中出現(xiàn)了不同顏色和復(fù)雜程度的光，而這些光就是極光。

從這句話中進(jìn)行提煉，我們可以很輕松就得到一個(gè)結(jié)論，那就是說極光，是太陽風(fēng)擾動(dòng)地球磁層的結(jié)果。這意味著，極光的產(chǎn)生一定和太陽有著強(qiáng)烈的聯(lián)系。事實(shí)上就是這個(gè)樣子的，在剛進(jìn)入第25個(gè)太陽周期的頭幾年，也就是2019至2021年，太陽活動(dòng)不強(qiáng)烈，極光也很少在大家的視野中出現(xiàn)。隨著太陽活動(dòng)進(jìn)入到第25太陽周期的活躍期，地磁暴和極光隨即在社交媒體中出現(xiàn)的頻率急劇上升。

數(shù)據(jù)來源：國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心

根據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心的數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我們可以看到，這幾年來地磁暴次數(shù)是在逐年快速上升的，從2021年的45次上升到2023年的131次。今年過去9個(gè)多月里，發(fā)生的磁暴次數(shù)也接近去年全年的水平。

2024年10月11日攝于加拿大多倫多

逐星喵的老朋友@Arrokoth

從2023年開始，太陽活動(dòng)開始變得劇烈，全年中有18次地磁暴達(dá)到kp7的磁暴等級(jí)，4次達(dá)到kp8的等級(jí)。也正是在這一年，國內(nèi)開始出現(xiàn)紅色極光甚至綠色極光的拍攝記錄。今年過去9個(gè)月又11天的情況下，kp7及以上的地磁暴更是達(dá)到了29次之多，其中包括剛剛過去這一次在內(nèi)發(fā)生了7次kp9級(jí)別的地磁暴。

2024年10月11日攝于加拿大多倫多

逐星喵的老朋友@Arrokoth

在天文學(xué)界，目前普遍認(rèn)為太陽將在2025年7月前后達(dá)到第25太陽活動(dòng)周期的峰值，可想而知，隨著太陽活動(dòng)進(jìn)入本周期極盛，太陽對地球磁層的擾動(dòng)情況也將達(dá)到峰值，因此在即將到來的2024年的冬季，我們可能還將迎來更多次更加強(qiáng)烈的地磁暴與極光。

第25太陽活動(dòng)周期太陽黑子數(shù)預(yù)測和實(shí)際情況圖

好了，相信此時(shí)屏幕前的你肯定明白了極光和太陽的關(guān)系。但是知道了還有更多的極光可能正在路上的你，是不是在這個(gè)時(shí)候又產(chǎn)生新的問題？那就是我們需要在什么地方看極光呢？

我們已經(jīng)講過，當(dāng)太陽強(qiáng)烈活動(dòng)的時(shí)候，強(qiáng)烈的太陽風(fēng)就會(huì)將大量的能量注入到地球的磁層當(dāng)中，而這些高速的高能帶電粒子流會(huì)順著磁場方向沉降到地球兩極的附近的地區(qū)上空。

地球磁場示意圖

那我們是越靠近極區(qū)越適合觀測極光嗎？

不是哦！

一般來說，極光出現(xiàn)在以地磁極為中心南北磁緯67°附近的環(huán)帶狀區(qū)域之中，由于這個(gè)區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)出頭寬大尾細(xì)長的卵形，我們一般也稱這個(gè)區(qū)域?yàn)闃O光卵。在極光卵包圍的內(nèi)部被稱為極蓋區(qū)的地方，反而很少出現(xiàn)極光，另外在磁緯低于45°的低磁緯地區(qū)，也是很難出現(xiàn)極光的。

極光卵（auroral oval）

同時(shí)地球的磁極和地理極并不在同一個(gè)地方，這也就導(dǎo)致了磁緯和我們常用的地理緯度并不重合，在歐洲地區(qū)，極光卵基本覆蓋在北極圈以內(nèi)，像被譽(yù)為北極光之都的挪威北部最大的城市——特羅姆瑟，就深入到了北極圈之中；但是在北美洲，像安克雷奇、丘吉爾城這些在北極圈以南的城市，同樣非常適合觀賞極光，一年中有200天以上可以觀測到極光出現(xiàn)。

地球磁緯

那么知道了極光該去哪里看以后，你是不是又產(chǎn)生新的問題？那就是明明我們在國內(nèi)就能看到的極光，為什么Trochilus你卻說要去極光卵這里去觀察極光呢？

這個(gè)問題又要回到極光本身了，一般來說，人眼觀察到的極光主要是分為紅綠兩種，其中紅色的極光最高，一般出現(xiàn)在200km以上的高層大氣之中，這是由于氧原子激發(fā)態(tài)所輻射出波長為630nm的紅光導(dǎo)致的。隨著高度的降低，大氣中氧原子的密度顯著提升，此時(shí)極光中主要是由激發(fā)態(tài)氧原子提供的557.7nm綠光。不過由于氧原子的濃度在100km高度及以下會(huì)迅速降低，因此綠色極光通常不會(huì)低于100km。除了氧原子以外，氮分子同樣在極光中會(huì)扮演一些不同尋常的角色，那就是在90km左右高空中釋放出428nm的藍(lán)光。不過只要當(dāng)太陽活動(dòng)特別強(qiáng)烈的時(shí)候，紅色和藍(lán)色的極光才會(huì)被觀察到，一般情況下，綠色的極光才是極光中的主流。

紅綠兩色極光，2024年10月10日攝于英國愛丁堡

逐星喵的老朋友@流年

考慮到我們國家全境的磁緯，一般來說，哪怕是在kp9級(jí)別的特大磁暴活動(dòng)時(shí)，極光卵的南界仍然分布在我國以北的地方，我們一般只能看到出現(xiàn)在最高處由氧原子激發(fā)出的630nm紅色擴(kuò)散極光。想要看到舞動(dòng)的分立極光或是其他顏色的極光，我們確實(shí)還要再往北走走才行~

極光卵邊界

問題來了，到底走到哪才更有可能觀察到如同畫布一般，被五彩斑斕的光線裝點(diǎn)得如夢如幻的夜空呢？如果你對這一波太陽活動(dòng)高峰帶來的極光爆發(fā)心馳神往，但又不想從零開始準(zhǔn)備攻略，不妨來看看逐星為大家準(zhǔn)備的版本答案——2025年的寒假，逐星將深入到北極圈內(nèi)的極光之都特羅姆瑟，快來跟我們一起去看極光吧~