▲天文爱好者在北京拍摄到的极光。图/新京报知道视频截图

“北京居然拍到极光了！”

12月1日晚，#北京极光#登上热搜榜高位。当晚，我国北部黑龙江漠河、大庆，内蒙古腾格里、根河等地网友也都拍到了极光。

这是北京历史上第二次极光影像记录，也是有摄影技术以来，北京第一次大范围记录到极光现象。那么，北京作为低纬度地区，为何也会出现极光呢？

在中国古代，极光被视为一种吉利的天象。人们在探索中提出了极光形成的多种原因。有人认为极光是地球外面燃起的大火，因为极地临近地球边缘，所以能看到这种大火；有人认为，极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，在夜晚释放出来，便成了极光；还有人提出，极光是红日西沉以后，透射反照出来的辉光。

直到上世纪60年代，科学家将地面观测结果与卫星、火箭探测到的结果结合起来研究，才逐步形成了关于极光的科学解释。

极光形成有几个要素，即大气、磁场和太阳带电粒子流（太阳风暴）。太阳风暴进入地球磁场后，在地球磁场的作用下，高能粒子转向极区，在地球南北两极附近地区的高空与高层大气中的原子碰撞，产生发光现象。极光不只在地球上能观察到，在其他星球，如木星和水星上，也能看到。

至于为何远离极地的北京等地也能看到极光，则与其中的一个自然现象有关，即地磁暴现象。

通常情况下，太阳风暴这种高能带电粒子流抵达地球附近时，地球磁场会把它们导向地球两极。但是，如果到达地球的太阳高能带电粒子特别强且数量多，就可能与地球磁场发生特别强烈的相互作用，从而产生特别强的地磁暴。

这就使得有些高能带电粒子会在中纬度或者低纬度地区进入地球大气层，产生极光。

从自然景观看，极光绚丽多彩，如满天烈焰，又如火红的彩带；有时稍纵即逝，有时绵延几个小时，为人们呈现出巨大的视觉盛宴。然而，这样浪漫的视觉盛宴里，也暗藏着风险。

太阳风暴释放的大量高能带电粒子流，可在一天之内到达地球，并在大气层引发一系列反应，导致卫星导航设备误差增大，航空飞行中通信环境变差和跨极区辐射增加等。空间站也可能因大气拖拽造成轨道高度下降，影响鸟类导航，造成大量迁徙的鸟儿死亡。

新的研究发现，1万多年前，法国东南部发生过一次强烈的太阳风暴。如果那场太阳风暴发生在今天，则可能会烧毁卫星，破坏供电网络，给人类社会造成巨大灾难。这一发现，是从古树年轮中获得的。

从既有研究可知，太阳风暴越强，产生的放射性同位素就越多。太阳高能粒子与地球大气中的氮原子碰撞，产生碳14，树木会将捕获到的碳14部分保存于树干中，导致年轮中碳14含量激增。

科学家认为，过去1.5万年内出现过9场类似法国东南部的超级太阳风暴。法国东南部的太阳风暴强度约是卡林顿事件的至少10倍。

卡林顿事件，是人类有观测记录以来经历过的最强太阳风暴，发生在1859年9月1日。当时，太阳风暴引发的极光非常强烈，包括夏威夷在内的地球低纬度地区都能看到，鸟类则误以为太阳升起开始鸣叫。

当然，据中国气象局预警，此次地磁暴并没有那么强，且只是短时间存在，尽管可能对短波通信等有影响，但对人的影响则很小，只要持续观察并按预警提示活动，就不会有危险。

撰稿 / 张田勘（科普专栏作家）

编辑 / 刘天红

校对 / 卢茜