研究极光 造福人类 [复制链接]

    【德国《明星》画刊文章】题：极光（作者弗兰克·奥赫曼）奇特的极光
    在北冰洋斯匹次卑尔根群岛上空，燃起了一场少见的大火：以冷冷的、给人以神秘感觉的乳状浅绿色为背景，白雪覆盖的千米高峰上面发出了亮光。
    几分钟后，起初漫射的光点形成了一条闪烁的嫩绿光带，它在接近地平线的高度横贯星斗清晰的天空。在朦胧的光带向极点移动之时，逐渐显出了两幅、有时是三幅带有细折的天幕，它们在神秘的风中滚动。在不断扩散的弧形光幕中，有时冒出浅绿色和橙色的螺旋光柱，最后消失在北极漆黑的夜空。
    “大自然为我们施放了一次烟火，其绚丽壮观的景象超过了任何大胆的想象”，奥地利极地研究人员卡尔·魏普雷希特上世纪末在首次看到极光后兴奋地说道。极光之谜
    这种奇异迷人的天空现象的出现，得从离地球约１．５亿公里的太阳表面去找原因。那里经常向宇宙释放氢。在几百万度的温度下，太阳边缘的原子被分裂，形成一种“等离子区”。负电子和正质子作为所谓的“太阳风”以每秒几百公里的速度吹向宇宙。其中一部分在约５天后到达地球周围。被束缚在螺旋轨道里的基本粒子在这里随着地球的磁场运动。地球磁场在地球两极附近进入地球。太阳风的等离子粒子以螺旋形式日益接近地球表面，直至在几百公里的上空碰到地球大气层外层。挪威特罗姆瑟极光研究所所长布雷克教授说：“必须把整个地球大气层看作一个巨大的荧屏，凡遇到粒子轰炸的荧屏部分都会发出亮光。”
    每个被击中的气体粒子放出一种特殊的色彩：氮及其分子发出深红色和紫色光，氧发出黄绿色和橙色光。
    布雷克说：“宇宙中的物质有９９％由等离子组成。这种带电粒子的极炎热的混合物离我们最近的时候，是太阳风同地球大气相撞击的时候。”一次通常宽１０公里、长１００公里的极光，发电能力约１０亿千瓦，相当于德国最大核电站的７００多倍。这种大自然的威力在地球表面也是可以感觉到的。
    １９８９年３月，来自太阳的巨大等离子风暴使加拿大部分地区的电网陷于瘫痪。地球磁场也受电粒子袭击的干扰。在发生这种“磁暴”期间，指南针指示的方向是错误的，这可以导致航空和航海发生危险。
    北半球最大的输油管在阿拉斯加通过极光地区。在极光强烈爆发期间，金属管里会有强大的电流，为防止这种电流现已装了保护装置。
    强大的极光也可能影响无线电和电话通讯，甚至可能使这种通讯陷于瘫痪。研究极光作用
    这类故障不仅使民用科学工程人员对极光产生了兴趣，而且在冷战时期军事部门也加紧了对极光的研究。其目标除确保无线电通讯和导航外，还在于了解原子弹在大气中爆炸的作用。因为点燃原子弹时要产生类似于太阳和等离子体内的那种高温，所以极光是个合适的研究对象。
    目前最重要的研究项目叫“Ｅｉｓｃａｔ”（欧洲电离层散射），是由包括德国在内的欧洲６国进行的。总面积达４０００平方米的４个巨大可转动天线竖在特罗姆瑟附近的拉姆约尔德默恩，它们向１００公里的高空发射强大的雷达波，科学家从反射回来的信号中了解到有关高层大气的组成、太阳风的强度、地球磁场的变化以及北极光的数据。
    科学家们在挪威的安岛和阿拉斯加的费尔班克斯以北对北极光进行更直接的研究。他们向极光发射装有高度敏感镜头的多级火箭，以便看到在地球上所看不到的东西。因为极光发射的光线仅１％左右处于可见的光谱范围内。
    布雷克教授说：“我们打算在斯匹次卑尔根安装新的天线，以进一步了解有关北极上空臭氧洞的危险性。”
    美国参议员特德·史蒂文斯则抱有完全不同的希望。他许诺说，能够利用极光的巨大能量来发电的科学家们可得到９００万美元的预算以及一部价值２５００万美元的超级计算机。