北極上空 亮斑 或為首次發現 太空颱風& # 34

亮斑是什麼

對於颱風我們都不陌生，它主要是產生在低緯度海洋表面的熱帶氣旋，體現為狂風暴雨式的災害性天氣，但也能給陸地帶來豐富的降水。最近我國科學家卻發現了位於北極上空的“太空颱風”，被認為是此類現象的首次發現。

還在6年多前的2014年8月20日，我國和歐美一些國家的衛星等航天器發現北極地區出現了一種大規模的圓盤狀極光亮斑，直徑超過1000公里，高度更是從地表以上110公里向上延伸到860公里處，也就是說這個太空颱風的高度在110公里以上，而且其本身高度達750公里，是地表颱風高度（十餘公里）的50倍以上，其中心點位於地球北極磁極點附近，而亮斑的形狀類似於旋轉狀態的颱風，而且有多個旋臂，卻是以逆時針方向旋轉，其中等離子氣流執行速度約每秒2100米，比炮彈出膛的速度還快，之前並沒有發現過這樣的現象，它的出現讓科學家們也很為不解。

山東大學教授張清和認為：一般情況下，極光大都發生在緯度較低的極光橢圓內，但是這個圓盤狀極光的亮度比極光橢圓內的極光要強得多，與以往所見的極光都不一樣。而更為全面的觀測資料表明，一個奇特的鐳射結構，不僅是形狀上和颱風很相似，其他特徵也與颱風很相似。

比如它伴有明顯的強亮斑狀上行場向電流、強等離子對流渦旋剪下、氣態離子上行、區域性溫度大幅度升高、沉降電子加速等，而且其中心處極光“颱風眼”的等離子體速度接近為0，結果也十分穩定，這都顯示這種現象和颱風運作時實在太像了，因此就給這種新現象命名為“太空颱風”了。

地球上的極光都來自於太陽發出的太陽風，而太陽風都是從太陽內部噴發出來的等離子火焰，進入太空溫度降低，但是其速度仍然非常快，大約在每秒鐘500~1200公里之間，當它來到地球附近的時候，會受到地球磁場的干擾，因為太陽風屬於以氫氦等元素為主的氣態等離子體，本身是帶有電荷的，所以來到地球附近的太陽風，會在地球磁場的干擾下飛向地球兩邊，這樣一來太陽風就不會撞擊地球的大氣層了，要不然，每秒上千公里，速度的太陽風會將地球的大氣層吹跑，這樣的話，地球上的大氣層就會變得稀薄甚至消失，那麼地球上也就很難有生命存在了。

比如火星表面的大氣壓只有地球表面大氣壓的0。8%左右，使得火星大氣極其稀薄，這就是因為火星沒有磁場導致的，所以火星上也沒有生命。可見，地球上的生物都必須要感謝地球磁場的存在呀。

當來到地球附近的太陽風被地球磁場干擾之後，其中一部分太陽風沿地球磁場磁力線方向向地球的南北的兩個磁極流去，在到達地球大氣層後，太陽風的高速等離子體就會和地球大氣層的氣體分子相互撞擊，撞擊的過程中會產生能量，部分能量以綠光或者粉紅色光的形式釋放出來，就是我們看到的極光了。

之所以北極地區會出現太空颱風形式的極光亮斑，以張清和為主的專家認為是地球高緯磁層頂的較為穩定的尾瓣磁場重聯和其引起的磁力線或磁流管的演化活動促使北極磁極點上方的電離層與磁層形成了一個呈漏斗形的磁場螺旋結構，看上去和颱風的形態特徵差不多，也和木星與土星的極光有些類似。

專家認為該結構極大提升了太陽風-磁層能量的耦合效率，而且太陽風到達極地上空後，其速度仍然高達每秒鐘數公里甚至數十公里，又由於它本身帶有電荷，所以它的出現仍然會對極地空間環境的航天器乃至地面的一些通訊導航裝置造成不良影響。

參考資料：

《中國科學報》2月22日文章《颱風可不止存在於低層大氣中！中國科學家首次發現“太空颱風” 》