兩極極光不對稱 由太陽、地球磁場互動所致
立場新聞 2019/01/28 15:30
資料圖片，圖片來源：Lightscape, Unsplash
以往北極、南極光都被認為是由沿著磁場線 (magnetic fields lines) 活動的帶電粒子，碰撞大氣原子而產生的現象，兩者並無差別。不過 10 年前一項研究卻發現，兩極極光的形狀看起來可完全不同，擁有不同形狀，也會在不對稱地區出現——形成不對稱現象。
去年 11 月刊於《Journal of Geophysical Research: Space Physics》的研究，就嘗試解釋兩極極光的不對稱現象。研究人員認為，兩極極光不同，有機會是太陽風暴以及其磁場，影響著地球磁尾 (magnetotail) 形狀所致。所謂地球磁尾，即是遠離地球磁場線尾段。
研究人員指出，每當太陽磁場抵達地球時都是由東向西移動，磁場也會與地球南北兩地的磁場產生不同的相互作用。這種作用會對地球磁場造成壓力，出現傾斜現象，而磁場傾斜現象可解釋到為甚麼兩極極光會有不同形狀，以及在不對稱的位置出現。
以往也曾有研究嘗試找出不對稱性成因。其中一個假說，是指地球磁尾磁場線會被分開，繼而重新連接後，產生兩極不對稱現象。然而，今次研究則指出，磁場線重新連接，反而會減少兩極極光的不對稱性。
除了找出兩極極光不對稱性現象的成因外，更重要是找出太陽和地球兩者的關係，而這類發現更有助科學家準確估計太空天氣活動的位置及時間，預早準備好這類活動對於電網、人造衛星，以及太空人造成的影響。另一相關、刊於《Annales Geophysicae》的研究，也詳細描述了 2001 年 8 月的磁暴 (geomagnetic storm) 對極光不對稱性的影響，由此更進一步了解地球跟太陽間的關係。
來源：
Phys.org, Study presents surprising explanation for differences in Southern and Northern Lights, 25 January 2019
Phys.org, Study presents surprising explanation for differences in Southern and Northern Lights, 25 January 2019
報告：
- Østgaard, N., Reistad, J.P., Tenfjord, P., Laundal, K.M., Rexer, T. & et al. (2018). The asymmetric geospace as displayed during the geomagnetic storm on 17 August 2001. Ann. Geophys., 36, 1577-1596, 2018. DOI: 10.5194/angeo-36-1577-2018
- Ohma, A., Østgaard, N., Reistad, J.P., Tenfjord, P. & et al. (2018). Evolution of Asymmetrically Displaced Footpoints During Substorms. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 123, 12. DOI: 10.1029/2018JA025869
文／Edward Ho 、審核／Alan Chiu