第五百七十九章 欧若拉(第2/4页)
海耳说:“只不过这个喷嚏相当致命,根据计算,它们按说可以轻松毁灭地球上的所有生物才对。”
“成也磁场,败也磁场,”李谕说,“太阳耀斑、黑子等都源于太阳磁场,所幸的是地球也有磁场,正好能够阻挡这些可怕的高能宇宙射线进入地球大气。它们最终只能在两极地区形成极光罢了。”
其实李谕一定程度上混淆了太阳耀斑与日冕物质抛射,不过就算说出来,现在的天文学观测水平也不太容易区分,没有太大影响。
施密特突然想到:“半个世纪以前的卡林顿事件,也是太阳磁场导致吧。”
李谕点点头:“那应该是最强烈的一次太阳耀斑现象,不光两极地区,全世界几乎都能看到极光。幸亏当时的电报还不多,不然造成的灾难后果会有些难以想象。”
1859年的卡林顿事件如果发生在有人造卫星的时代,确实蛮有杀伤力。
海耳又问道:“您提到了极光现象,这同样是个困扰许久的问题,不知道院士先生可不可以给出一种解释?”
极光的英文是“aurora”,音译作欧若拉,意思是罗马神话中的曙光女神。
后来是伽利略把这个词赋予了极光的含义。
只不过作为一个非常美丽的大气物理现象,人类这么多年一直无法解释极光的成因,导致它身上一直笼罩着神秘色彩。
但既然你诚心诚意地发问了,我就大发慈悲地告诉你吧。
李谕一字一句道:“受激辐射,这是最新的量子物理学研究成果。”
在场几乎没有搞量子理论的,全都没听明白。
于是李谕走上讲台,拿起粉笔给他们讲了起来:
“太阳抛射出的大量高能粒子被地磁场阻隔,最终只在磁场相对较弱的两极地区进入了大气层。由于它们的能量很高,在与空气粒子碰撞时会让空气分子获得能量,从而让其中的原子变成激发态。”
李谕在黑板上画了个玻尔的能级理论示意图,接着说:
“激发态毕竟不是稳定态,所以还会返回基态,这个过程就是能级的转换,能极差便会以释放光子的形式体现出来。这就是极光出现的物理机制,我称之为受激辐射。”
不仅极光,激光的原理也是受激辐射。
按照历史,受激辐射是两三年后爱因斯坦首先提出的。
李谕现在给出了更加丰富的解释。
李谕继续说:“就是因为受激辐射,才导致极光主要是绿色,因为高空中氧的含量较高,同时比氮气更容易被激发,而氧受激辐射就会发出557纳米左右的绿光。
“当然,如果太阳抛射出的高能粒子能量再高一点,氮也会被激发,并且发出蓝光;能量再大的话,高空的氧原子还会发出红色的光。”
李谕讲的这些完全可以作为一篇优秀的论文发表。
海耳以及加州理工、加州大学洛杉矶分校的教授们听得一愣一愣:“原来物理学最新的理论会与天文学产生如此梦幻的联动!”
还有人感慨:“太阳实在是太仁慈了,我们能活着全是它的恩赐,否则仅仅一点小波动就足以让地球毁灭。”
李谕说:“不久前我在《自然》杂志发了一篇关于火星大气的文章,如果再加上太阳耀斑的解释,应该会更加解释得通。”
海耳读过李谕的那篇文章:“您不是说火星上大气非常稀薄吗?”
李谕说:“火星大气之所以这么稀薄,或许就是因为它没有地球这样的磁场。我猜测,很多年以前,火星上也存在浓密的大气,但由于星体碰撞等原因,让火星的内部停止流动,导致磁场消失,之后火星的大气就被太阳风吹走了。”
海耳说:“如果没有那次碰撞,说不定火星真的会有生命存在?”