极光到底藏在哪层天空?答案和你想的不一样
你有没有刷到过那种美到窒息的极光视频?绿色光带像绸缎一样在夜空舞动,评论区一堆人喊着"这辈子一定要去北欧看一次"。但真到了现场,很多人会懵——这玩意儿到底出现在多高的地方?是像云层那样触手可及,还是远在天边?其实极光主要出没在地球大气的热层,也就是距离地面80到640公里的高空区域。这个高度是什么概念?国际空间站轨道高度才400公里左右,极光有时候比空间站还高。 热层这个名字听着就带劲,它确实热,温度能达到上千摄氏度,但别误会,这里冷得要命——因为空气太稀薄,热量根本传不到你身上。极光选择在这里安家,完全是"看上"了这里的磁场环境。太阳抛出的带电粒子一路狂奔,被地球磁场拐了个弯,一头扎进南北两极上空的大气层。这些粒子像微型炮弹一样撞击氧原子和氮原子,撞得它们兴奋起来,释放能量时就发出了我们看到的绿光、红光、紫光。热层的稀薄空气正好给这场"灯光秀"提供了舞台,太稠密会遮挡光线,太稀薄又撞不出足够多的光子。
不过极光也不是热层的"独家专利"。有时候你会看到那种贴近地平线的暗红色极光,这其实发生在100公里以下的中间层边缘。紫色或蓝色的极光则往往出现在更高处,甚至延伸到640公里以上的散逸层。2017年加拿大上空出现过一次罕见的"史蒂夫"现象,紫红色光带横贯天际,科学家后来才发现这是一种全新类型的极光,高度和形成机制都跟传统极光不太一样。所以说极光是个"上下通吃"的主儿,只是最精彩的部分集中在热层。
搞懂这个有什么用?如果你真打算追极光,知道高度能帮你选对地方。极光在100公里高度时,站在地面看它的仰角和看十几公里外的云层完全不同,你需要开阔的北方视野,不能有山或建筑遮挡。摄影师更是要算这个账——极光爆发时高度降低,画面会更壮观;高度太高反而显得单薄。挪威特罗姆瑟、冰岛、芬兰拉普兰这些热门地点,本质上都是让你站在最佳"观影角度"仰望热层里的这场宇宙烟火。
最后考考你:极光最常出现的绿色,其实是氧原子在100到240公里高度被撞出来的;而那种少见的深红色,是更高处的氧原子在"慢热"状态下的作品。下次看极光照片,你能根据颜色猜出它大概有多高吗?评论区聊聊你的判断,或者说说你最想去哪里追光——是性价比高的加拿大黄刀镇,还是"极光之城"挪威特罗姆瑟?