Glossary term: 地磁暴

Description: 太陽向宇宙空間輸出的除了電磁輻射以外，還有穩定的帶電粒子流，即太陽風。某些類型的太陽活動，如太陽耀斑以及更劇烈的日冕物質拋射，會突然大幅增加太陽輸出的帶電粒子數量，在太陽風中形成一個向外傳播的激波面。如果激波面的一部分到達我們的地球，它們就會與地球磁場相互作用，形成地磁暴（有時也稱為太陽風暴）。其對我們的影響可能是無害的，如產生更多更美麗的極光；也可能是有害的，包括損壞衛星、乾擾廣播、在極端情況下破壞電網。

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冰島極光，作者埃馬努埃萊·巴爾博尼，意大利

Caption: 021年國際天文學聯合會教育辦公室天文攝影大賽極光類別（靜態圖像）季軍作品在這張照片曝光時間內捕捉到了極光模糊的運動，生動展現了其動態特性。雖然某些形式的極光（如均勻的弧狀和條帶或彌散光輝）可以靜止持續數小時，但其他形式的極光（如射線狀弧或條帶，也稱為“幕”）的形狀和亮度可能在數秒內發生變化。
Credit: 埃馬努埃萊·巴爾博尼/國際天文學聯合會教育辦公室

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意大利科爾蒂納天文協會代表馬爾科·米利亞爾迪拍攝的冰島多彩極光。

Caption: 2021年國際天文學聯合會（IAU）OAE天文攝影比賽極光類別（靜態圖像）一等獎。極光是地球高層大氣電離和激發過程的結果，由太陽風或日冕物質拋射產生的帶電粒子引起。極光中不同的顏色顯示了參與反應的大氣原子和分子的種類。最常見的顏色是明亮的綠色，它與深紅色一起源自原子氧。藍色、紫色和粉色的色調則較為罕見，來源於分子氮。極光在水中的倒影顯示瞭高緯度地區強烈極光的亮度。
Credit: 馬爾科·米利亞爾迪代表科爾蒂納天文協會/IAU OAE。

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圓錐帳篷之上的北極光

Caption: 這幅令人驚嘆的畫面是2023年3月24日在加拿大耶洛奈夫的卡西迪角用智能手機拍攝的，捕捉到了裝點著夜空的飄渺北極光。北極光是由來自太陽的帶電粒子與地球大氣層的碰撞所打造的天穹芭蕾，零下20華氏度（零下29攝氏度）的刺骨嚴寒為其絢麗的色彩搭建了舞臺。帶電粒子被地球磁場引向兩極地區，並與大氣中的各種原子和分子相互作用。這一自然現象將夜空變為了一幅由璀璨的綠色、粉色和紫色組成的畫卷，從頭頂投射出迷人的光彩。極光的不同顏色取決於地球大氣中的氣體成分、極光發生的高度、大氣的密度以及帶電粒子的能量。一般來說，綠色極光與氧分子有關，紅色極光與高空的氧分子有關，藍紫色極光與氫氣和氦氣有關，而粉色極光通常與氮氣有關。在這樣的宇宙背景下，下方極光村的圓錐帳篷與上方上演的天象形成了寧靜的對比。保護這裡原始的黑暗環境，確保了這種令人敬畏的大自然“燈光秀”的持續絢麗輝煌。
Credit: Oanh Vuong/IAU OAE (CC BY 4.0)

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北極光的色彩

Caption: 這張使用智能手機拍攝的照片捕捉到了加拿大西北地區黃刀鎮卡西迪角於2023年3月24日的北極光瑰麗景色，當時的氣溫遠低於冰點（-29°C）。極光的迷人舞動，為夜空描繪出引人注目的色彩。極光（英文也可以寫為“Northern (Southern) Light”）是一種自然現象，由太陽帶電粒子與地球大氣層相互作用，並被地球磁場引至南北極地區而產生。這些帶電粒子激發了大氣中的原子和分子，產生了形態和顏色各異的光顯示。極光的不同顏色取決於地球大氣中的氣體（原子和分子）、極光的高度、大氣的密度以及帶電粒子的能量。一般來說，綠色歸因於氧分子，紅色與高空氧分子有關，紫色和藍色與氫和氦有關，而粉色極光通常與氮有關。在這個特定的夜晚，卡西迪角寧靜的環境提供了一個無遮攔的視野來欣賞這奇觀。在前景中，可以看到極光村，這是一個以組織觀賞極光而聞名的地點。
Credit: Jason Johnson/IAU OAE (CC BY 4.0)

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北極光龍盤旋於挪威埃爾斯峽灣上空

Caption: 2021年國際天文學聯合會（IAU）OAE天文攝影比賽極光類別（靜態圖像）二等獎。極光經常呈現出波浪狀的幕布圖案，其中的弧形或帶狀光束會形成移動的卷曲、褶皺，甚至螺旋狀結構。這些不規則的形狀反映了地球磁場的小尺度結構與帶電粒子流之間的相互作用。儘管滿月照亮了地景和夜空，極光依然清晰可見，這表明極光可以是一種非常明亮且色彩豐富的現象。
Credit: Rainer Sparenberg/IAU OAE

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夜空之焰

Caption: 2023年3月28日，在挪威羅弗敦群島的寧靜風景中，夜空被絢爛的極光點亮。北極光（南極光），又稱極光，是太陽風與地球磁場相互作用，使帶電粒子轉向南北極區域而產生的自然的光現象。在北歐神話中，極光常被描繪為天火。在這張照片中，極光與燈塔的剪影相映成趣，仿佛是燈塔點燃了頭頂那令人沉醉的光芒。這令人屏息的景象讓攝影師驚呆了，他迅速用智能手機捕捉下了這一瞬間。這既展現了自然界令人驚嘆的奇蹟，也彰顯了現代設備的強大能力。
Credit: 葉梓頤/國際天文學聯合會教育辦公室 (CC BY 4.0)

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西班牙塞爾吉奧·迪亞茲·魯伊斯拍攝的《冰島光之河》。

Caption: 2021年國際天文學聯合會（IAU）OAE天文攝影比賽極光類別（延時攝影）二等獎。這段視頻展示了極光如何在幾分鐘的時間尺度上緩慢演變。注意最後兩個鏡頭中從後面照亮的雲層。極光是由太陽爆發中噴出的帶電粒子與地球磁場相互作用引起的。隨時間變化的原因是巨大的粒子波推動地球磁場形成奇怪的形狀，然後磁場會恢復原狀。
Credit: Sergio Díaz Ruiz/IAU OAE

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直到世界盡頭，作者Hang Li，中國

Caption: 2021 年國際天文學聯合會 OAE 天體攝影比賽極光類（延時）第一名。極光在歐洲或北美通常被稱為 "北極光"，但在這裡我們看到，在地球的最南端也有極光。這段延時（加速）視頻拍攝於南極洲中山站，展示了一些波段的極光如何在較長時間內保持穩定，而其他波段的極光則似乎在 "跳舞"。看看您能在視頻中發現多少種不同的漩渦和波浪圖案。
Credit: Hang Li/IAU OAE

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《星空下的Steve》，由加拿大 Sheila Wiwchar 拍攝。

Caption: 2021年國際天文學聯合會（IAU）OAE天文攝影比賽極光類別（延時攝影）三等獎。這是一種奇特的大氣現象，被稱為 "史蒂夫"。它與極光類似，都是由帶電粒子與地球磁場相互作用引起的。不過，與極光不同的是，引起史蒂夫現象的粒子是在地球大氣層的高處產生的，而不是來自太陽。注意那種帶狀的 "柵欄 "外觀，這是由這些粒子在上層大氣中形成的波動引起的。“史蒂夫” 這個名字是第一批描述這種現象的人為未知事物選擇的一個耳熟能詳的名字。 Sheila Wiwchar/IAU OAE
Credit: Wiwchar, Sheila; IAU OAE

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