上个周末，随着太阳活动剧烈爆发，一场20年未见的特大地磁暴来袭，罕见的极光大秀连续两晚光顾地球。

　　在新疆，北到阿勒泰禾木、南到巴州尉犁，西到博州赛里木湖、东到哈密市淖毛湖，众多“追光者”都拍摄到唯美浪漫的华丽极光。

　　一时间，美轮美奂的极光照片“刷爆”朋友圈，也将“新疆极光”、“阿勒泰极光”等话题送上了微博热搜。

　　先来回顾一下，极光爆发时的那些绝美瞬间（请横屏点击欣赏）。

　　是谁“点燃”这场极光秀

　　极光的源头是太阳。此次罕见极光的爆发，“幕后推手”正是“发飙”的太阳黑子活动区AR3664。

　　来自太阳的高能带电粒子，受地磁场的导引作用，在南北极地区进入大气层，与大气中的气体分子发生碰撞使其发光，在极地附近形成一个环状极光区。其中，高能带电粒子主要来自爆发的太阳风，即日冕物质抛射（CME）。

　　今年是第25个太阳活动周期高峰年，太阳活动明显增强。据统计，5月3-11日，太阳共爆发了12个X级耀斑和60余个M级耀斑，其中前5个X级耀斑来自于黑子活动区AR3663，但没有伴随明显的日冕物质抛射。

　　随后“接班”的黑子活动区AR3664却十分不同。这个巨型黑子群不仅极度活跃，而且非常巨大，是地球直径的15-16倍，尺寸几乎与1859年的著名太阳黑子群相当。后者引发了历史上记录的最大一次太阳风暴——卡灵顿事件。

　　5月8日至11日，AR3664共爆发了7个能量最大级别的X级耀斑，其中最强达到X5.8级，爆发密度刷新了本次太阳活动周新纪录，在历史上也并不多见。更为重要的是，几乎每一个大耀斑都伴随朝向地球的日冕物质抛射。

　　这些日冕物质抛射过程发生的位置相对地球比较正，属于“全晕日冕物质抛射”，更易引起比较强的地磁活动。

　　在这些日冕物质抛射“连环炮”一般的影响下，太阳高能带电粒子产生叠加，在2~3天后到达地球，于5月11日凌晨开始，制造了20年来最强的地磁暴。

　　据国家空间科学中心统计，5月11日2时至8时，地磁发生强烈扰动，Kp指数连续6小时达到最强地磁暴等级（Kp=9，即全球磁场指数，数值越大对应的地磁活动越强），为2004年11月以来最强地磁暴。

　　在特大地磁暴和大气的共同作用下，罕见的极光盛宴如期而至。对于北半球来说，正是由于此次地磁暴的等级之强，导致极光可见范围往南扩，通常出现在高纬度地区的极光覆盖面扩大至中低纬度地区，新疆多地得以观赏到此次极光大秀，其中纬度最高的禾木位于北纬48°左右，最低的尉犁位于北纬41°左右。

　　为何大多为红色而非绿色

　　我们平时看到的极光图片大多是在极圈附近拍摄的，以绿色居多。为什么这一波发生在新疆的极光主要是红色呢？

　　事实上，极光并非只有一种颜色，它的颜色取决于大气的成分和高度。

　　极光产生的高度范围为距离地面的80—1000公里，主要集中在90—400公里。在300公里以上，以波长670纳米的浅红色为主；200—300公里，以波长630纳米的深红色为主；100—200公里，以波长557.7纳米的绿色为主；100公里以下，则是蓝色、紫色或多种颜色混合成的深红色。

　　由于地球磁场等因素作用，在两极地区，太阳活动产生的高能粒子可以深入到距地面约100千米的大气中。在该区域，粒子碰撞频繁，受激发的分子氮通过碰撞将能量传递给原子氧，此时微观粒子跃迁会发射波长为557.7纳米的光，呈现出绿色。

　　而在中纬度地区，极光一般发生在距地面250—400千米的高空大气中，其波长为630纳米，呈现出红色，人眼对这个波长并不敏感，只有在太阳活动引发强烈地磁暴、红光足够亮时，才能看到。在此次特大地磁暴的作用下，加上普遍晴好的天气，新疆才会如此大范围的观测到了红色极光。

　　要想在我国看到绿色极光，则要等到太阳活动更加强烈，高能粒子轰击到中纬度地区距地面100千米左右的大气中时才有可能。此次新疆阿勒泰地区出现绿色极光，间接说明了地磁暴事件的强烈程度。

　　目前，活动区AR3664即将转出可视日面，虽然未来几天仍可能继续爆发M级及以上级别耀斑，但预计不会再产生明显的对地效应。

　　虽然这一轮惊艳的极光已落下帷幕，但第25个太阳活动周期高峰年还在继续，下半年或明年依然有可能再次出现剧烈的太阳活动，并引发强地磁暴和极光。你期待吗？

　　（资料来源：空间天气、国家空间科学中心、空间环境预报中心、中国国家地理、中国科学院紫金山天文台、科技日报、 星联CSVA）