在北京看到的极光
《旧唐书》生动记录史上最强极光
几天前,不少人在北京怀柔北部拍到了罕见的极光。极光的秘密,人类已探索了数千年,至今仍在孜孜以求。中国是一个超级重视天文学的文明古国,这与我国自古就是农业大国,需要观天授时发展农业生产密切相关。早在新石器时代,中国人的老祖宗就已经开始了天文观测。20世纪50年代发现的山西陶寺遗址,经文物考证被认为是上古尧帝的国都。21世纪初,考古工作者在这里发现了中国最古老的天文台——陶寺观象台,也被一些专家认为是世界上最早的古观象台,所建年代距今约4100年。
《旧唐书》记录的神秘天象
极光,是肉眼可见的天象之一,自然也就成为古人观天的一部分。古代中国人对它的称呼有一大堆:天狗、刀星、蚩尤旗、天开眼、赤气、白气……在古人开启有详细记录的极光观测之前,就已经有了许多有关极光的美丽传说。
在西晋皇甫谧所著《帝王世纪》中,写下了与黄帝有关的极光传说:黄帝的母亲附宝看到天上出现一条神奇的光带,这条光带后来萦绕在北斗星的周围,把旷野照得分外明亮。附宝受此感应有孕,后来就生下了黄帝。在被誉为上古奇书的《山海经》中,也留下了有关极光的传说:钟山之神触龙“人面蛇身,赤色,身长千里”。实际上,这个神仙触龙就是极光。
到了汉代,中国有了精确的极光观察记录。在《汉书·天文志》中记载:“孝成建始元年九月戊子,有流星出文昌,色白,光烛地,长可四丈,大一围,动摇如龙蛇形。有顷,长可五六丈,大四围所,屈折委曲,贯紫宫西,在斗西北子、亥间,后屈如环,北方不合,留一刻所。”文中所说的“流星”,其实指的是流动的极光。在不到百字的短文中,极光出现的时间、方位、颜色、亮度、范围大小、形状以及时长俱全,观察记录的精确、科学程度,甚至不输当下世界极光观察站的记录要求。而这也是世界上较早的最精确的极光观察记录。
2012年,日本麦亚克研究组发现,日本雪松树年轮在公元774年至775年间的放射性碳-14有12‰的高增长;欧洲乌叟斯肯等研究组发现,同时期欧洲橡树年轮的放射性碳-14具有同样的高增长。中国研究者也发现,南中国海珊瑚在公元773年至775年有相似的放射性碳-14快速增长。这些结果表明,公元775年左右碳-14的增长是全球性的现象,而增长的原因却不明。
在排除了超新星起因后,科学家们认为,具有强粒子发射的太阳耀斑和日冕物质抛射,最有可能是起因。强太阳粒子事件不但产生碳-14的高增长,也能通过大气原子和分子的电离,激发产生强极光。中国科学家认为,如果是这样,对于有着数千年极光观测历史的中国来说,不可能不记录。果然,他们在《旧唐书》中看到了关于公元775年左右的那场最强太阳爆发事件的内容。
《旧唐书》借助中国星宿图,准确生动地记录了这次强极光。唐朝大历十年“十二月丙子夜”(公元775年1月17日夜),“东方月上有白气十余道,如匹帛,贯五车、东井、舆鬼、觜(音zī,中国古代二十八宿之一)、参、毕、柳、轩辕,三更后方散”。将星宿图上的极光投影到地面可知,极光发生的区域跨越东西南北,覆盖了北半球的相当部分,持续时间约为8小时。国家空间科学中心特聘研究员周大庄等科研人员因此断定:公元775年左右发生了超强太阳粒子事件,这一事件引起了全球碳-14高增长和强极光。这是11400年以来全球最强超级太阳粒子事件被首次发现鉴定。
包括此次记录在内,在公元1世纪至10世纪间,我国关于极光出现时间的记载有135次,而欧洲仅有32次。这充分说明,中国古代极光史料丰富且质量高,它的价值是世界级的。
以极光命名的乌龙事件
极光这个术语的英文aurora,来源于拉丁文伊欧斯一词。传说伊欧斯是希腊神话中“黎明”的化身,是希腊神泰坦的女儿,太阳神和月亮女神的妹妹。那么,是谁最早给“极光”命名的呢?这个考证颇经历了一番波折。
1716年,许多欧洲国家都出现了一次大极光的壮丽奇观,挪威、瑞士、波兰、西班牙、葡萄牙、意大利、英国、荷兰、瑞典、奥地利、德国等许多地方都有此次大极光的报告。同年,英国天文学家、哈雷彗星的发现者哈雷在《哲学学报》上对此作了介绍,其中他提到法国天文学家、数学家加桑迪描述的1621年大极光,并说加桑迪给它取名为北极光。此后,西方人就一直认为是这样。直到1733年,法国自然哲学家梅兰出版了第一本极光教科书《北极光的物理和历史》,书中给出了极光这个词更早起源的证明:加桑迪在一本哲学著作中提到,北方的光很像晨曦,有些人称它为北极光。加桑迪的话印证了他并非第一个为极光命名的人。后来,美国加利福尼亚大学的西斯库经过研究,确认意大利天文学家、物理学家伽利略才是最早使用“极光”一词的鼻祖。伽利略和他的学生在记述1616年的极光事件时说:“夜空中,北半边天全照亮了,其亮度甚至达到了晨曦(极光)最亮的地步,几乎可与太阳相比拟,从而使我们肯定这是北方的晨曦(北极光)。”
生活在高纬度地区的欧洲人,因为常常能够见到极光,所以有许多关于极光的神话传说在民间流传。在古芬兰,人们称极光为“狐狸之火”,传说北极光是一只狐狸造成的,它有闪光的毛皮,能迅速越过拉普兰山岭。有一幅画于1767年的拉普兰地方画,就描述了古时人们如何在北极光下猎狐的故事。
经过一代代探险家和科学家深入极地的探索,人类终于对地球的最南端和最北端有了更多了解。随着科技的发展,人们也意识到,虽然极光很美,但在太阳活动高峰期和地磁风暴出现时,高能带电粒子会轰击地球大气,破坏电离层,干扰地面通信、卫星通信,影响导航系统和手机、卫星电视的信号质量,使输电设备产生故障,导致在轨卫星数据丢失或功能故障,也会对轨道上的宇航员造成伤害。各国在南、北极建设的科考站,更加注重研究地球物理、电离层和极光等。
如今,人类生活高度依赖空间技术,空间天气的研究和预报对于一个国家来说十分重要。而极光观测和科研模式的建立,是空间天气计划的重要组成部分。各国的科学家们持续不断地开展研究,以期揭开更多北极光和南极光的神秘面纱。(据《北京日报》,文:程临)