最迷人的最危险

很多人即使没有亲眼见过极光，也或多或少听说过极光。作为一个经常在小说和影视里出现的元素，极光很早就出现在人类文明的记载中，由此还产生了各种关于极光的想象和神话。比如在2022年发表于学术期刊《空间研究进展》（Advances in Space Research）上的一篇论文中，就有科学家提出了中国的古籍《竹书纪年》中所记录的周昭王时期（公元前10世纪）某个夜晚在北部天空出现的“五色光”其实就是极光的观点。如果被证实为真，那么这就是人类历史上目前已知的对极光最早的记录。

奇幻的预言

在古代，中国人对极光没有固定的称呼，而是根据形状将其命名为“天狗”“刀星”“蚩尤旗”“天开眼”“星陨如雨”等。在地球的另一边，公元前7世纪，美索不达米亚的楔形文字板上也保留着一些可能对应着当时的极光事件的记录。当然，如果把记录的定义拓展到文字之外，那么在公元前3万年克罗马农人的洞穴壁画中也可以找到疑似极光的内容。生活在公元1世纪的古罗马哲学家塞内卡在他的著作《天问》中记录了他根据形状对极光所做的分类，书里还提到在古罗马城市奥斯蒂亚上空曾经出现过非常强烈的红色极光，以至于一支驻扎在附近的负责消防的军队看到以后以为城市着火了，马不停蹄地赶去救火。与塞内卡生活于同一时期的古罗马学者老普林尼在他的百科全书著作《自然史》中记录了看起来像裂缝、峡谷、坠落的红色火焰及夜晚的日光的自然现象，后人认为那可能就是极光。受限于技术和文化，古人对宇宙和天体的了解很浅，往往会将自己难以理解的自然现象归因于神。极光的英文“aurora”就源于罗马神话中的黎明女神Aurora。

后来，科学家们开始尝试从自然现象的角度去解释极光，比如生活在16世纪到17世纪的意大利物理学家伽利略就认为极光是由薄而高的云层反射阳光所造成的，而18世纪的美国科学家本杰明·富兰克林在1778年发表的一篇论文中提出了一个关于极光本质的假设，他认为极光可能是由极地地区的电荷集中引起的，而空气中的雪和湿气又进一步加剧了这一现象。历史上第一个正确理解极光的人是挪威物理学家克里斯蒂安·伯克兰，他也因为在物理学上的杰出贡献被7次提名诺贝尔奖。

美丽的威胁

现在我们知道，地球上极光的源头其实是在距离我们很遥远的太阳上。作为活跃的恒星，太阳的内部无时无刻不在进行着各种剧烈活动，巨大的能量源源不断地从核聚变中被释放出来，并以各种形式流向周围的宇宙空间，这里面就包括一种被称为“太阳风”的物质。

太阳风指的是太阳上层大气向宇宙空间射出的大量超高速的带电粒子。这些带电粒子的速度在250千米/秒至750千米/秒之间，比我们日常生活中的音速要高得多。大量的带电粒子一路向宇宙深处进发，可以轻松跑到比冥王星轨道还要远得多的地方。当这些高速运动的带电粒子到达地球时，地球的磁场会导致这些带电粒子的运动轨迹发生偏转，带电粒子被引导到地球磁极附近并与大气层上方的原子发生相互作用，最终发出耀眼的极光。而地球的磁场本身也会被这些高能带电粒子扰动，形成“地磁暴”，强度足够大的地磁暴会影响卫星、导航系统和供电系统等对人类社会非常重要的设施的正常运行。

2022年2月，美国太空探索技术公司（SpaceX）发射的49颗星链卫星中有40颗在发射的第二天就坠入大气层烧毁了，其背后的罪魁祸首正是地磁暴。当时的地磁暴导致星链卫星所在区域的大气层变暖并向外太空膨胀，从而给卫星施加了额外的空气阻力，最终导致大批卫星坠毁。

历史上曾经有过一次非常有名的极光事件，它就是发生在1859年9月1日到2日的“卡灵顿事件”（Carrington Event）。那是有记录以来最为剧烈的地磁暴事件，大量的物质从太阳的日冕中被抛射出来并以极高的速度涌向地球，它们仅仅花了17.6小时，就走完了太阳和地球之间长达1.5亿千米的路程。在这些带电粒子的冲击下，地球的磁场被剧烈扰动，随之而来的极光遍布世界各地，无论高纬度的南北极还是低纬度的赤道地区，都出现了耀眼的极光。美国落基山脉的夜晚被极光照亮，以至于当地的金矿工人误以为天亮了，还动手做起了早餐。在被赤道穿过的南美洲国家哥伦比亚，人们也难得地看到了遍布极光的绚丽天空。当时美国马里兰州巴尔的摩的一份报纸是这么形容那场极光盛宴的：“光芒似乎覆盖了整个苍穹，看起来就像一片发光的云彩，其中更大的星辰隐约闪烁着。光芒比满月还要明亮，却有一种难以形容的柔和与精致，似乎笼罩着它所栖息的一切。中午12点到凌晨1点，当极光最亮的时候，城市里安静的街道在这奇特的灯光下呈现出一种美丽而奇异的面貌。”

当然，“卡灵顿事件”带来的不仅是绚丽的极光，剧烈的地球磁场扰动还导致欧洲和北美洲的电报系统发生大瘫痪，甚至还有一些当时正在操作电报设备的工作人员受到了电击。有意思的是，有电报工作人员惊讶地发现自己居然可以在电报设备没有接通电源的情况下收发电报，这是因为电磁场在电报设备中引发了地磁感应电流，有两个分别位于马萨诸塞州波士顿和缅因州波特兰的电报员还靠着这种地磁感应电流，在没有电池的情况下进行了长达2小时的电报聊天。

值得庆幸的是，“卡灵顿事件”发生的时间是19世纪，那个时候人类社会对电力的依赖还没到今天这般程度。假设“卡灵顿事件”发生在21世纪的今天，那么将会导致全球范围内的大面积停电，人类社会中各种依靠电力运转的系统（比如网络、供水、导航等）也会随之瘫痪，后果将不堪设想。

极光的最佳欣赏点

当然，威力强大的地磁暴是非常难遇到的，大部分的极光是美丽且温柔的。如果想要欣赏极光，可选的目的地很多。比如，可以考虑美国阿拉斯加州的费尔班克斯，那是阿拉斯加州的第二大城市，纬度为北纬64°50′37″，非常靠近北极圈（北纬66°34′），平均一年有超过200天可以看到极光。位于北欧的冰岛也是一个观看极光的好地方，冰岛完全位于极光带的范围内，全境都可以观赏到极光，这在全球所有国家中是独一无二的，每年8月底到翌年4月中旬，冰岛很适合极光爱好者前往。另外，同样位于北欧的挪威、瑞典、芬兰及位于南半球大洋洲的新西兰也是看极光的好去处。不过，要注意的是，南半球适合观赏极光的时间与北半球那些国家相反，是从每年4月到9月。