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公民科學家發現紫色極光 新現象被命名為 Steve

2018/3/15 — 17:04

不少人難得走到南北兩極,只為見極光一面。有公民科學家在較近赤道的近極地區,發現新極光,並將之命名為 Steve 。

極光一般在高緯度地區上空出現。它們的出現,是源於太陽風暴和磁場的帶電高能量粒子會與高層大氣的原子碰撞所致。公民科學家近年從加拿大、紐西蘭、美國、英國等地上空,觀察到前所未見的景像,並分享到社交網站。他們看到的是一度紫色光芒,每次都會在天空中出現約一小時。有時紫色會混雜了綠色光紋。這種極光似乎是被太空天氣影響出現,當帶子粒子較多方會出現。而在地球,此現象就主要在春季和秋季出現。

以往發現的極光一般以綠色為主,因為地球大氣中的氧氣原子與帶電粒子碰撞時,會散發出綠色光線。另外,這類極光看起來亦比較彌漫。然而,今次發現的極光看起來是一道清晰可見的絲帶。當時,公民科學家仍未知怎樣以科學理論解釋此現象,帶領的公民科學家的 Chris Ratzlaff 打趣地從電影《Over the Hedge》 Let's call it Steve 的一幕為藍本,將極光命名為 Steve 。

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太空物理學家 Elizabeth MacDonald 亦留意這個極光現象出現,並與其團隊利用歐洲人造衛星 Swarm-A 數據,嘗試找出極光 Steve 的秘密。他們發現極光粒子溫度達 6,000°C 。更有趣的是,當中的離子由大氣電場和磁場推動,以每秒 6 公里速度從東到西移動。種種現象令人可從地面上觀察到紫色條紋極光。而 MacDonald 等人亦為 Steve 改了一個更科學的名字:Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (STEVE)。

MacDonald 的研究隊伍更發現, STEVE 的物理性質與「亞極光離子飄移 (subauroral ion drifts, SAIDs) 」相似。 SAIDs 是指地球大氣中的帶電粒子會高速移動,但以往未曾以肉眼觀察到相關現象。研究人員相信可透過測量 STEVE 位置,以解開地球磁場結構和動態的秘密。

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雖然今次研究已解開部份 STEVE 的疑團,但他們仍未能確認光線屬於哪一個波長 (wavelenght) 。公民科學家 Rtazlaff 等人將會嘗試量度極光波長,以找出發光的原子和分子。而此發現或再顯示公民科學家參與對科學研究有莫大幫助。有興趣想觀察不同極光的讀者亦可以下載 MacDoanld 公民科學家計劃的電話應用程式: Aurorasaurus ,可以在極光出現,提醒用戶觀看。

來源:
Science, There’s a new aurora in subpolar skies. Its name is Steve, 14 March 2018

報告:
MacDonald,E.A., Donovan, E., Nishimura, Y., Case, N.A., Gillies, D.M., Gallardo-Lacourt, B., ... & Ratzlaff, C. & Schofield, I. (2018). New science in plain sight: Citizen scientists lead to the discovery of optical structure in the upper atmosphere. Science Advances, 4, 3. DOI: 10.1126/sciadv.aaq0030

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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