【地理拓展】地磁暴与极光，附太阳系中的海
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12月1日，一次较为明显的地磁暴活动让北京、黑龙江北部、内蒙古呼伦贝尔等多地出现极光现象。地磁暴是什么？为何会产生极光？一起了解↓↓↓
01
地磁暴是什么？
地磁暴是一种典型的太阳爆发活动。当太阳爆发时，会发生日冕物质抛射，一次抛射能将数以亿吨计的太阳物质以数百到数千米每秒的高速抛离太阳表面。这些物质中不光包括巨大质量与速度汇聚成的动能，还携带着太阳强大的磁场能。它们一旦命中地球，就会引发地磁场方向与大小的变化，即地磁暴。
02
为何会产生极光？
极光，实际上只是地磁暴的“副产物”，当日冕物质携带着太阳的能量与地球相遇后，其中一部分会随着地球磁场进入两极，并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击，撞击的过程伴随着能量交换，这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后，又快速得到释放，释放的结果就是产生发光。绿色与红色极光便是来自氧原子，紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。
03
为什么在我国看到的极光大多是红色？
大部分极光集中在地球上方的90~400公里。据《中国国家地理》杂志绘制的人类观测极光示意图显示：
在300公里以上，极光以浅红色为主；
200~300公里以深红色为主；
100~200公里以绿色为主；
100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的颜色。
因为地表有一定弧度，使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远，就只能看到高度更高的红色极光了。因此，在中国看到的极光大都是红色，而在北极圈内看到的多是绿色。
04
地磁暴会带来什么影响？
北京天文馆研究员朱进表示，地磁暴对人体的影响是很小的，可以忽略不计，但会对短波通信等产生影响，不过持续的时间也不会太长。此外，地磁暴可能会对空间站产生影响，空间站可能会因大气拖拽造成轨道高度下降，卫星导航设备误差也可能增大，航空飞行也会面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险。
当宇航员乘着宇宙飞船从遥远的太空看我们生活的地球时，地球就像是一颗晶莹透亮的蓝色水晶球，这是因为大量的水充满了地球。但是，海洋真的只存在地球上吗？宇宙深处会不会也存在着一颗和我们的地球环境差不多、同样拥有浩瀚海洋的星球呢？
地球
地球上的海洋从何而来？
关于地球上海洋的形成，科学界有多种学说，支持者众多的主要有两类:
一类是原生说，另一类是外来说。支持原生说的科学家认为，35亿年前，宇宙的尘埃云不断凝聚，最终形成了地球，接着地球快速自转，从而使熔融状态下的原始物质里的水分不断地向地表移动，最终逐渐释放出来，当地球表面温度降至100摄氏度以下时，呈气态的水就凝结成雨降落到地面，从而形成了海洋。支持外来说的科学家又分为两个流派：其中一派认为，大量的陨石降落到地球表面，从而把宇宙的水带到了地球，最终形成了海洋。另一派则认为，太阳辐射带来的带正电的基本粒子——质子，与地球大气中带负电的电子结合成氢原子，然后再与氧原子化合，从而形成了水分子，最终形成了海洋。
一直以来，科学界对于地球上海洋的形成都没有达成共识。随着时间的推移，科学技术不断发展完善，相信在不远的未来，科学家们一定可以通过研究、实践，解开地球上海洋来源的谜团。
那片消失了的“火星海”
最近科学家们提出，火星上也许曾经存在生命。而他们得出结论的一个重要理由就是火星曾经存在海洋，这个海洋甚至和地球上的海洋相似。一切生命的存活都离不开水，那么火星上决定生命的海洋，又是怎么消失的呢？
火星
大约在45亿年前，火星表面曾存在着一片很大的不明水体。一篇发表在美国《科学》周刊上的论文里写道，那片远古海洋占这颗红色行星表面积的19%。可是，如今那片海洋几乎完全消失了。谭老师地理工作室综合整理
美国航天局（NASA）火星探测计划首席科学家、天体生物学家迈克尔·迈耶说：“这是巨大的谜团之一。”不过，他和其他科学家通过大量的数据研究后做出了大胆推测：火星上海洋消失，可能是因为陨石或小行星的撞击。
迈耶说：“有一个说法是‘彗星可以给予，彗星也可以带走’，这指的是彗星可以给予水和生命，也可以带走水和生命。”目前大家比较认可的一个理论是：太阳风从火星大气中吸走水，从而使得火星上的海洋消失。虽然太阳不停地把炙热表面的带电粒子喷向其他天体，来掠夺它们大气中的水，但是有些行星因为具有磁场，比如地球，得以把来袭的粒子转向两极（这就是地球上产生奇景——极光的原因），从而就可以避免受到这种等离子体的攻击。
但火星在过去的某一刻失去了磁场，没有了磁场的保护，它就容易受到太阳风的攻击。并且，太阳风还会分离火星海洋表面裸露的水分子，把它们推入太空。所以，火星上的海洋才会慢慢地一点一点地消失。
火星远古时期的海洋和冰山
太阳系中最大的海
太阳系中，行星都有着它们的“守卫者”。木星的第一颗卫星上有火山，而第二颗卫星欧罗巴星上没有火山，反而有冰川。两颗卫星截然相反的情况使科学家们困惑不解。欧罗巴星是木星的第二颗已知卫星，也是木星的第四大卫星，在伽利略发现的卫星中为离木星第二近的。它比大多数行星要小得多，直径大概3138千米。但是它的地势非常平坦，最高的丘陵才50米，就像是一个宁静的太空世界一样。但是它可能拥有太阳系最大的海洋。
科学家通过研究宇宙探测器“旅行者二号”发回的照片，发现欧罗巴卫星的表面覆盖着一层晶莹剔透的冰层，他们推测木卫二有一个带冰壳的固体核心，而且在冰壳和核心之间，可能有一层液态水。正是这样的构造，才形成了欧罗巴星平坦的地形，并使它能够经受住陨石以及小行星的撞击而不变形。后来，科学家们通过计算欧罗巴星的热耗散，从而证实在星球的核心和冰壳之间确实存在一个液态水层，并且在25千米深的冰层下，十分有可能存在着一个地下海洋。根据目前的观察和计算，欧罗巴上的海洋深度可达75～120千米，它比地球上的海洋深许多倍，极有可能是太阳系中最大的海。
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