生活在一個星球上，有一個全球性的磁場最美麗的自然奇觀之一，那就是極光，而空間天氣專家正在接近理解這一現象的奧秘之一。當極光照亮北極上空的天空時，同樣的模式應該會在南極上空爆發。但是科學家們在 2009 年比較了南北極光的同步影象後發現兩者並不相符。

為什麼我們首先期望它們是對稱的？

極光的工作原理

極光是對太陽磁場和地球全球磁場（也稱為磁層），兩者之間史詩般相互作用的表現。太陽不斷地蹦出大量帶電粒子，如質子、氦核和痕量重離子。這些粒子一起被釋放到行星際空間，像太陽風一樣席捲行星。

其他太陽現象，例如日冕物質拋射會爆發，將這些粒子的磁化雲高速噴射到太空中。太陽風、太陽耀斑，以及它們對我們星球的影響，統稱為“太空天氣”。一旦遇到地球的磁層，所有這些太空天氣都會對我們的星球以及我們的技術產生強大的影響。

不對稱的現實

在所有條件相同的情況下，通向地球南北兩極的磁力線應該看起來相同，並且等量的粒子應該以相同的模式在北極和南極上空落下。2009 年，空間氣象專家比較了地磁風暴期間爆發的極光模式。他們的研究成果令人困惑；建立的圖案位於不同的位置，形狀與預測的不同。當時，他們認為這種不對稱是由磁尾重聯事件的複雜性引起的，將不同數量的帶電粒子傳送到北極和南極，從而造成不匹配。然而，這些新研究表明，這種不對稱性實際上可能是由於嵌入在太陽風流中的粒子等，方向首先遇到了我們星球的磁層，研究人員稱之為“不對稱地球空間”。

我們可以將太陽磁場想象成一系列隨機定向的線，像淺波沖刷海灘上的鵝卵石一樣沖刷地球。如果它們的磁性南北方向與磁層的南北方向相匹配，它們將連線到地球的磁場並向後掃掠，與磁尾以及它們包含的太陽風粒子合併。在這種情況下，磁尾將出現對稱，產生的任何極光也將是對稱的。

但是如果太陽的磁場相對於地球的南北磁場是東西向的呢？根據這些新研究，這會導致磁尾變得扭曲和不對稱。正如可能猜到的那樣，這將對產生的極光產生影響，使太陽粒子以不對稱的方式彙集併產生不對稱的極光。

隨著時間的推移，隨著磁尾重新連線釋放出越來越多的能量，磁尾會解開，這些極光會慢慢恢復到它們的對稱形狀，這顯然是違反直覺的。空間氣象專家曾假設這種不對稱性是由磁重聯引起的。實際上，重聯似乎釋放了磁壓，使極光恢復對稱。

如果您對我的文章感興趣，歡迎關注明明說科技，我會為大家帶來更多的科技科學知識。