Monday, January 16, 2017

aurora borealis 极光追寻指南2


              16/ Jan/ 2017               


Aurora


  • early discovery


                                                  portrait of Hailey

Galileo 认为极光是寒冷地区反射从地球上升水蒸气的阳光。

Edmond Hailey  提供了关于极光的描述。 他称极光是由于磁外泄所导致。在此之后, 很多哲学家都对极光有兴趣而开始对极光的研究。





Samuel Thiewald 声称 他能重现 “ 人造极光” 在实验室里。



Benjamin Franklin 认为北极光是被湿气以及水增强浓度的带电粒子。


Elias Loomis 描述了磁场和极光的关系。



  • auroral study
Anders Jonas 观察了极光光谱, 测量到极光大约有 5567 A 的波长 (10^-10 m = 1 A)


                                               image of spectroscopy

极光会发生在 极光带大约在极圈内, 形成一个环状的区域, 这些区域会经常看见极光。 


Image result for aurora oval

 aurora oval


这个区域位于地磁北极, 和地理北极有偏差, 随着时间而改变向西北移动。


但是这并不表示在极光带范围之外的中低纬度地区就看不见,(南欧, 墨西哥, 等。。。)



通常在低纬度出现的会以红光来显示

  • Formation
太阳风和 地球磁场中的带电粒子在 地球磁极 形成极光。 


                                           geo-magnetosphere

                      Image result for geo magnetosphere                                    
                                          another artistic version

而影响极光亮度还有形态的就是, 地磁风暴还有太阳活动。



solar activity 


而极光亮度 和能见度 与 KP值有关。 


KP值就是地球磁场活动水平, 这个数值越高, 越容易看见明亮的极光。 



                                                 KP index distribution 

出行之前, 记得要 查清楚当地的space weather


以下几个网站可以参考











最后一个可以查到KP值/ KP value for the availability of aurora. 






还有, 附近的光害 也是造成, 不容易看见极光的原因之一。 (越黑暗越好)



  • aspect/ appearance  of aurora

photo courtesy of national geographic



                                       light emission 


颜色通常以 在大气显示 红色,紫色, 绿色, 蓝色. 

红色: 带电粒子碰见了 氧原子, 在 200km 以上

蓝色: 带电粒子撞到 氮原子 100km -200km 

绿色: 第二次带电粒子撞到 氧原子 100km- 200 km

紫色: 带电粒子碰到氮分子 100km 以下





极光的颜色和形状在同一个晚上并不是一成不变, 


极光形状 大致上 随着 地磁线, 形成帘幕形状







  • other planet? 

如果行星会自转, 有大气层和磁场, 就有极光。 

所以极光不止存在地球, 

而且木星土星的磁场更强, 会有更亮的极光。




                                                   aurora on Jupiter



high latitude aurora



以上图片均来自于网络, 

all the images above came from internet 


By the heart of ocean