转《引发恐惧和关注的神秘光柱到底是啥》

本月12日在我们中国UFO研究网上，转发了《转俄天空惊现神秘光柱引发恐慌》（http://www.ufocns.com/thread-698-1-1.html），引起网友的兴趣和猜测，下面转发科学周末记者袁一雪的报道，欢迎各位阅读和讨论。

《引发恐惧和关注的神秘光柱到底是啥》

20160125科学周末

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引发恐惧和关注的神秘光柱到底是啥？

原创 2016-01-25 袁一雪 科学周末

悬浮在大气中的冰晶可以将射灯的光线进行漫反射，这样人们就可以从不同角度看到光柱，加上当地户外射灯的颜色比较多，才形成彩色的光柱。

近日，国内多家媒体报道了我国内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市区的夜空中出现光柱的现象。从媒体公布的照片不难看出，多条彩色缤纷的光柱“从天而降”，将城市映射得色彩斑斓，这奇异的“天象”也吸引了当地不少市民进行拍摄。报道称，去年12月30日晚上21时左右该地区出现了“神秘光柱”，一直持续至次日凌晨。而据当地气象局记录，当时室外气温为零下20摄氏度，天晴无风。

内蒙古出现光柱照片1

内蒙古出现光柱照片2

内蒙古出现光柱照片3

随后，在俄罗斯境内的东部城市比罗比詹（Birobidzhan）也上演了同样的一幕。不过与锡林浩特市民们悠哉地欣赏风景不同，这突然从天而降的神秘光柱引发了当地人的恐慌，以为比罗比詹遭到了外星人入侵，甚至有些人为了躲避灾祸开车离开了家园。

这引发恐惧和关注的神秘光柱到底是什么？

都是冰晶“闹的鬼”

虽然“神秘光柱”现象发生在内蒙古，但是却引起了全国的关注。中国科学院紫金山天文台研究员王思潮就反复观看了内蒙古锡林浩特市出现光柱的视频和图片，他认为这种现象的出现与当地照明的灯光有关。“目前，我们使用的灯光照明有两种，一种是普通的照明灯，另一种就是射灯。射灯聚光性较强，可以照射相当远的距离。”王思潮告诉《中国科学报》记者。而这种神秘光柱上彩色的光就是射灯的颜色。

当然，使用射灯照明的地点数不胜数，但并非所有地方都会出现光柱，这还需要具备另外两个气象条件。首先，低空出现云层。“低空出现云层后，射灯的光线可能会照射到云层上，出现光斑。”王思潮解释说。紫金山天文台所在的南京地区也曾经出现过射灯照射到低空云层后产生的光斑现象，但并未出现光柱。这是因为南京地区当时不够寒冷，空气中并无冰晶的出现。

冰晶是天气寒冷地区容易出现的一种现象，过低的温度让大气里的水气结冰，形成细小的扁平六边形冰晶。当冰晶从高层的云落下时，有时会形成平板，形状就像是一些冰晶。空气阻力使得这些冰晶在落到地面时，几乎是水平的。“悬浮在大气中的冰晶可以将射灯的光线进行漫反射，这样人们就可以从不同角度看到光柱，加上当地户外射灯的颜色比较多，才形成彩色的光柱。”王思潮认为，“更重要的是，俄罗斯和我国内蒙古地区都地处北方寒冷地区，低温加上水汽较多就会形成冰晶。”

“极光”躺枪

既然光柱与外星人无关，又有人揣测这种神秘的自然现象与极光是不是有些类似呢？巧的是，今年年初，日本科学家对外宣称他们已经发现北极光爆发的奥秘。

这则刊登于俄罗斯《论据与事实》的文章写道，此前，人们已经知道极光的出现是地球磁场和太阳的高能带电粒子流相互作用的结果，但出现极光现象的实质至今才被发现。日本九州大学和京都大学的科学家们称，当太阳射来的电子和地球磁场相互作用时，粒子流发生卷曲变成螺旋状，并在两极上空形成电流。当电流聚集起来时，高层大气的电场也扩散开来。这将会导致处于低空的等离子体发生旋转。太阳风将会破坏地球磁感线的完整性，那些没有进入到主电流的粒子和氮分子以及氧分子进行撞击并发生爆炸。在这种情况下，大气层中的粒子会发出更明亮的光。正是这一过程形成了北极光。

可见，一个是由冰晶与灯光引起的现象与极光现象并无相似之处。“太阳耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射等太阳活动现象产生的高速太阳风在到达地球附近时，在地球磁场的作用下，顺着磁力线的方向到达地球两极附近的高空，这些高能粒子和空气中的氧、氮等分子发生碰撞并使其电离，从而产生了不同颜色的极光。”北京天文馆副馆长景海荣在接受《中国科学报》记者采访时解释说。

也正是因为高能粒子被“吸引”到南北两极附近，所以中低纬度地区无法欣赏到这一奇异的景色。“其实，高能粒子对人体有伤害，如果没有两极地球磁场的‘吸引’和大气层的保护，人类就会受到高能粒子的威胁。”景海荣说。

可遇不可求的“冰晶”

虽然与神秘的北极光无关，不过这种冰晶与光的组合还真是在不少地方上演了神奇的一幕。

2008年9月14日，英国剑桥市晴朗的天空中出现了一轮倒挂着的“彩虹”，一名天文学家有幸用相机拍下了这一罕见的被称为“环天顶弧”的奇观。虽然它看起来像彩虹，但事实上与彩虹形成的原理并不一样。众所周知，彩虹是由于雨滴或雾滴对太阳光折射产生的一道七色光谱的弧。而“环天顶弧”是阳光以一定的角度照射在距离地面2万英尺至2.5万英尺（约为6000米至7600米）的云层中细小的冰晶上后折射形成的，而且，其光谱排列顺序与彩虹正好相反：紫色在最上面，红色在最下面。

2014年7月18日，一位英国的摄影爱好者在伯恩茅茨海滩拍摄到一组壮观的“太阳狗（sundog）”天文照片。而“太阳狗”天文现象主要是由高空中的六边形冰晶或卷云折射太阳光后形成，通常也被人们称为“日晕”或“幻日”（Parhelia）。不过这种现象对观测角度有要求，它需要人正好穿过排列整齐的冰晶阵，然后冰晶才能把日光折射到人的眼里，产生了太阳的侧影，才能让人们欣赏到太阳狗的绚丽景象。

而另一种名为“日柱”的现象，其形成机理则与内蒙古的光柱大同小异。不过，要想形成日柱，对于太阳的角度有要求。因此，这一现象往往出现在天气很冷而太阳正好升起或落下时。如果阳光或者月光照射到的冰晶以特定的形状和方向出现时，就会产生晕轮（halo）现象。由太阳照射冰晶反射至人类眼睛称为“日晕”，而月球照射冰晶反射至人类眼睛则称为“月晕”。因此，我们能在太阳和月亮周围看到晕轮，而且能像彩虹一样可变颜色。

大自然的杰作！