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西藏上空出現神秘發光現象,如調色盤般絢麗多彩,是為何物?

當我們仰望夜空,除了點點星光和橫跨星穹的銀河,還有一些暗淡的光芒是我們的雙眼不容易看見的,比如黃道光、對日照、氣輝等。由於我們的雙眼在黑暗中只能感受到一定亮度的光源,這些暗淡的光芒常常消逝在城市燈光或者天光之中,有的甚至在最黑暗的夜空中也不能被直接看到。在這些暗弱的光芒中,最多彩的非氣輝莫屬。

然而2014年春末在西藏自治區日喀則地區崗巴縣記錄到的瀲灧夜空則是最奇特的一次。

崗巴縣與印度錫金邦相接壤,藏語為「雪山附近」之意。這裡東、西、南三個方向均被連綿起伏的喜馬拉雅山脈所環抱。在縣城裡就可以享受到、崗城耀峰和卓木玉莫峰等頂級雪山的盛宴。

我從拉薩出發,抵達崗巴縣已是傍晚,吃過晚飯後,天空中繁星點點。我們選擇在崗巴縣外10km的一個開闊地進行星空拍攝。架設好相機和赤道儀後,我首先將鏡頭對準頭頂的天空。除了那熟悉的獅子座、大熊座、牧夫座等春季星座外,照片上呈現出驚人的波紋狀氣輝,儘管在平時的觀星體驗中已拍到過各種各樣的氣輝——有的是塊狀的,有的是帶狀的,有的只有一種顏色,有的數種顏色依次堆疊,

不同於跋涉億萬光年才來到地球的星光,氣輝離我們並不算遙遠,它們來自於離我們地面幾十公里到一百五公里左右的高層大氣。一些化學過程導致高層大氣中的粒子發出的各種顏色的光輝,然而它們往往非常暗淡,我們的肉眼並不能直接看到它們。但我們使用相機拍攝夜空的時候,隨著曝光累積,這些光芒可以被相機記錄下來。

我將鏡頭轉向南方,我驚奇的發現那漫天的氣輝竟然是從喜馬拉雅山脈上空輻散出來。其中心呈現的旋渦狀結構,更是讓我大吃一驚!除了紅色氣輝外,其間夾雜著黃色和綠色,甚至是藍色的氣輝。

我急忙向袁鳳芳和黃小珊跑去,她們也捕捉到了如此壯觀的氣輝現象,顯然大家都被眼前這一切驚呆了。因為氣輝對環境要求非常高,並不常見。而且氣輝通常僅出現在地平線附近,只有極少數時候才會瀰漫整個天空。然而眼前這旋渦狀的結構可以說是前所未有的,它彷彿像水中的漣漪。

短暫的驚嘆之後,我們開始抓住機會進行星野創作。遠處的崗城耀和卓木玉莫雪山正好出現在氣輝下方,思量片刻,我決定將芒果和小俗一起拍入畫面里。於是我換上50mm鏡頭並嘗試重新構圖。

通常在構圖階段我會選擇使用超高ISO進行拍攝,因為這樣可以節省大量曝光時間,而且這樣的拍攝方法偶爾還能捕捉到流星之類的意外收穫。我將相機設置在ISO102400,  光圈f1.6、曝光時間0.8秒的參數上。顯然這次幸運女神又意外降臨,我竟然捕捉到了極為罕見的紅色精靈現象。

紅色精靈是一種伴隨著雷雨所產生的高空大氣向上的放電現象,在空中出現的時間不到三十分之一秒,有如鬼魅一般難以捉摸。關於紅色精靈的第一個影像記錄僅僅出現在25年前,由明尼蘇達綜合大學的物理學教授John R偶然拍攝到。而我國的觀測記錄僅有少數的一兩起。

紅色精靈的觀測難度非常高,可以說是可遇而不可求,如果想成為捕捉紅色精靈則需要以下幾點條件。

1、由於紅色精靈發生在雷雨雲的上空,觀測時需要在距離雷雨雲200至800公里外的地方;

2、為了避免大氣的干擾,觀測地點需要選擇在高山上,而且天氣必須十分晴朗;

3、紅色精靈的發光時間通常不到三十分之一秒,亮度也不很明亮。想要捕捉紅色精靈需要感光度極高的拍攝設備;

在這幅圖中,紅色和綠色的氣輝彷彿是天空中的綻開的漣漪,氤氳在世界上最高的山脈之上。然而,根據科學研究,紅色和綠色的氣輝分別來自於不同的反應過程,也處於不同的高度,為什麼會出現這樣的形態呢?

這可能與大氣中的一種叫做重力波的現象相關。如同在水裡投入一顆石頭,會有以石頭為中心向外擴散的波產生,在平穩大氣中扔進一顆「石頭」也可能會產生類似的波。這顆「石頭」很可能就是來自低層大氣——一些距地表十幾公里處的強對流天氣產生了上傳信號,這些信號可以一直上升到80-150公里處,猶如在平靜的高層大氣中投入了一顆石子,由此激發的「波」叫做重力波。它們的傳播範圍非常大,同時它們會影響這個高度附近的氣輝的可觀測形態的。

儘管奇特,但這樣漣漪般的氣輝並不是第一次出現了,由於它們常常與強對流天氣和重力波相關,是計算相關數值如重力波波長的重要資料的一部分,氣象學家們對它頗感興趣。NASA特地發射了SUOMI NNP氣象衛星,它搭載了一個特殊的DNB探測器,可以觀測氣輝的分布。根據它的觀測記錄,在2012年4月15號在德克薩斯州附近就觀測到一次因強對流天氣引起的這種形態的氣輝分布。幸運的是,SUOMI衛星也記錄到了我們這次看到「漣漪」,它很可能是由孟加拉灣處的一次強對流天氣引起的。這也與我們當時看到的情況相符,由於西藏通透的天氣,當時我們一直看到很遠處有閃電落下。同時我在拍攝這張照片照片前後,竟然還拍到極為罕見而神秘「紅色精靈」,這種向上放電的現象一般也隨強對流天氣出現。

氣輝如同撒在夜空中的調色盤,這種來自高層大氣的暗淡的光輝和來自低層大氣的強對流天氣一起畫出了天空中的漣漪,也許是一朵獻給宇宙的花。下次仰望夜空的時候,你會想起它嗎?

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文/攝影:戴建峰,中國星空攝影聯盟

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