對于李諭來說,這些幾乎就是常識,于是說“按照太陽的體量,一次往外噴射上億噸乃至上百億噸高能等離子體輕輕松松,就像我們隨便打個噴嚏。”
海耳說“只不過這個噴嚏相當致命,根據計算,它們按說可以輕松毀滅地球上的所有生物才對。”
“成也磁場,敗也磁場,”李諭說,“太陽耀斑、黑子等都源于太陽磁場,所幸的是地球也有磁場,正好能夠阻擋這些可怕的高能宇宙射線進入地球大氣。它們最終只能在兩極地區形成極光罷了。”
其實李諭一定程度上混淆了太陽耀斑與日冕物質拋射,不過就算說出來,現在的天文學觀測水平也不太容易區分,沒有太大影響。
施密特突然想到“半個世紀以前的卡林頓事件,也是太陽磁場導致吧。”
李諭點點頭“那應該是最強烈的一次太陽耀斑現象,不光兩極地區,全世界幾乎都能看到極光。幸虧當時的電報還不多,不然造成的災難后果會有些難以想象。”
1859年的卡林頓事件如果發生在有人造衛星的時代,確實蠻有殺傷力。
海耳又問道“您提到了極光現象,這同樣是個困擾許久的問題,不知道院士先生可不可以給出一種解釋”
極光的英文是“aurora”,音譯作歐若拉,意思是羅馬神話中的曙光女神。
后來是伽利略把這個詞賦予了極光的含義。
只不過作為一個非常美麗的大氣物理現象,人類這么多年一直無法解釋極光的成因,導致它身上一直籠罩著神秘色彩。
但既然你誠心誠意地發問了,我就大發慈悲地告訴你吧。
李諭一字一句道“受激輻射,這是最新的量子物理學研究成果。”
在場幾乎沒有搞量子理論的,全都沒聽明白。
于是李諭走上講臺,拿起粉筆給他們講了起來
“太陽拋射出的大量高能粒子被地磁場阻隔,最終只在磁場相對較弱的兩極地區進入了大氣層。由于它們的能量很高,在與空氣粒子碰撞時會讓空氣分子獲得能量,從而讓其中的原子變成激發態。”
李諭在黑板上畫了個玻爾的能級理論示意圖,接著說
“激發態畢竟不是穩定態,所以還會返回基態,這個過程就是能級的轉換,能極差便會以釋放光子的形式體現出來。這就是極光出現的物理機制,我稱之為受激輻射。”
不僅極光,激光的原理也是受激輻射。
按照歷史,受激輻射是兩三年后愛因斯坦首先提出的。
李諭現在給出了更加豐富的解釋。
李諭繼續說“就是因為受激輻射,才導致極光主要是綠色,因為高空中氧的含量較高,同時比氮氣更容易被激發,而氧受激輻射就會發出557納米左右的綠光。
“當然,如果太陽拋射出的高能粒子能量再高一點,氮也會被激發,并且發出藍光;能量再大的話,高空的氧原子還會發出紅色的光。”
李諭講的這些完全可以作為一篇優秀的論文發表。
海耳以及加州理工、加州大學洛杉磯分校的教授們聽得一愣一愣“原來物理學最新的理論會與天文學產生如此夢幻的聯動”
還有人感慨“太陽實在是太仁慈了,我們能活著全是它的恩賜,否則僅僅一點小波動就足以讓地球毀滅。”
李諭說“不久前我在自然雜志發了一篇關于火星大氣的文章,如果再加上太陽耀斑的解釋,應該會更加解釋得通。”