强烈的太阳风暴为带电粒子开辟了“双向高速公路”，在太阳上引发了罕见的极光

一位艺术家对太阳上类似极光的展示的插图。（图片来源：uux.cn余思杰）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（莎米拉·库图努尔）：地球上的极光发生在我们的太阳风暴吞噬我们的星球时——去年四月，我们的星球在一次罕见的宇宙壮举中也得到了回报。

太阳风经常冲击地球的保护性磁场或磁层，在绕着我们的世界绕行时，在向日的广阔磁场上形成弓形激波——这与船在水中切割时波浪的运动方式没有什么不同。这是典型的太阳行为。

然而，2023年4月24日，一件奇怪的事情发生了。这时，一股带电粒子从太阳上喷出，照亮了南部亚利桑那州和阿肯色州以及澳大利亚和新西兰部分地区的天空。非传统地，这些粒子瞬间关闭了我们星球的弓形激波，这一异常开辟了一条“双向高速公路”，带电粒子也通过这条高速公路从地球飞到太阳，在那里引发了一场太阳光秀。然而，与太阳的亮度相比，这些极光可能太暗了，看不见。

美国国家航空航天局上周在社交媒体上发布消息称：“被地球磁力捕获的粒子突然逃脱了——一条通往太阳的直接路径！”。

这条“高速公路”的形成主要是由于太阳风中富含等离子体的成分，称为日冕物质抛射（CME），其传播速度通常快于被称为阿尔芬波的磁波在等离子体中的传播速度。这个速度被称为阿尔文速度。

但在4月的太阳爆发期间，美国国家航空航天局的磁层多尺度航天器记录到后者更快，这导致弓形激波暂时消失。美国国家航空航天局表示，正是阿尔文的“翅膀”将我们的星球与最近爆发的太阳部分磁性地连接起来。

这些翅膀以瑞典物理学家和诺贝尔奖获得者Hannes Alfven的名字命名，他对极光的行为进行了理论化，并描述了它们是由于太阳的带电粒子通过磁场线落入地球大气层而发生的。1970年，他因研究电磁波在带电气体中的运动性质而获得诺贝尔物理学奖，这开辟了一个称为磁流体力学的领域。

航天局在其社交媒体帖子中表示，该航天器的仪器记录了等离子体从我们的星球喷向太阳约两个小时。“这些数据揭示了关于太阳与地球之间联系的前所未有的见解。”

这种现象在地球上很少见，但在宇宙的其他地方很常见。在我们自己的太阳系中，类似的磁性高速公路将带电粒子从木星的卫星木卫一和木卫三运送到气态巨星，在那里它们也引发了令人惊叹的极光。

7月24日发表在《地球物理研究快报》杂志上的一篇论文描述了这项研究。