本地風景攝影師 Francis So 近日整理一輯於紐西蘭拍攝的極光作品,記錄在 Kp5(G1)強度地磁擾動下,極其罕見的「RAGDA」現象,以及其後逐步演變成「SAR arcs(穩定紅色極光弧)」的完整過程。Francis So 表示,雖然已久未撰寫長文,仍決定花時間把相片、註解、時間與地點逐一整理,希望為同好留下更完整、可供參考的觀測紀錄。
▲SAR arc + the Arch of the Milkyway 全景相片。
罕見紅弧伴隨綠色漫射光:RAGDA 的獨特之處
據 Francis So 解釋,RAGDA 是近年才被正式定義並開始深入研究的新型極光現象。其特徵是一條清晰的紅色帶狀光弧,並在其下方或附近出現斑點狀、脈動的綠色漫射光。與常見由電子沉降引起的「一般極光」不同,RAGDA 主要與質子(protons)與大氣分子碰撞有關,屬於「質子極光」。其出現需要較強的質子沉降(proton precipitation)及特定磁層活動配合,並多在磁暴最劇烈的「擴張相」出現。
▲19:12 暮色未盡,極光及RAGDA 已悄然現身。
▲19:25 RAGDA 形態漸趨清晰。
來自環電流的熱能洩漏
至於另一主角 SAR 弧(Stable Auroral Red arcs),則是發生於亞極光區(subauroral region)的彌散紅色光弧。Francis So 指,SAR 弧並非典型由「粒子直接撞擊」產生的極光,而是源自地球環電流(ring current)區域的熱能洩漏。外等離子體層(plasmasphere)的熱電子與電離層原子碰撞後,形成可見紅光。
▲19:52 天文曙暮光結束,肉眼已可辨識那抹紅弧。
他補充,RAGDA 可視為 SAR 弧形成的「前奏」或較活躍的階段:當磁暴活動趨於平靜、綠色斑點消退後,畫面便會留下更純粹、穩定的紅弧,轉化為 SAR arc。此類現象多出現在標準極光帶(auroral oval)的赤道側,也就是緯度較低的中緯度地帶;當強烈地磁風暴令極光橢圓帶向赤道擴張時,紐西蘭南島、澳洲塔斯馬尼亞、美國中北部及歐洲中部等地便有機會觀測到。
▲20:21 質子活動達到巔峰,綠色漫射光幾乎要遮蓋紅弧。
從「悄然現身」到「紅弧獨留」
在 Francis So 的時間線整理中,作品由全景影像揭開序幕,畫面同時呈現 SAR 弧與銀河拱門;其後於 19:12 的暮色時分,極光與 RAGDA 先後現身,至 19:25 形態漸趨清晰。19:52 天文曙暮光結束後,紅弧已可被肉眼辨識;20:21 左右質子活動達到高峰,綠色漫射光一度幾近掩蓋紅弧;直至 21:25 磁暴進入恢復相,綠光褪去,留下純粹且穩定的 SAR arc。Francis So 亦以 2023 年 4 月 24 日一次 G4 級地磁風暴作對照,指出當時雖然強度更高,仍未能見到 RAGDA,反映今次觀測之難得。
▲磁暴進入恢復相,綠光褪去,留下純粹且穩定的 SAR arc。
Nugget Point 十次到訪終「畢業」
談及拍攝過程,Francis So 憶述前一日已留意到極光預報達 Kp5 至 Kp6,遂與兩位拍檔商量,配合天氣轉好而臨時敲定「Plan C」:日落前抵達,一路拍到深夜。當晚眾人以便當充飢,笑言是但尼丁(Dunedin)的 bagel,換來一個「瘋狂的晚上」。
他特別提到 Nugget Point 這個地點,自己已到訪近十次,過往僅成功拍到一次日出、日落及星空;今次不但捕捉到南極光與銀河同框,更遇上 RAGDA 及其演變成 SAR 弧的過程,直言「直接畢業」,並感謝隊友一致通過行程決定。
▲2023年4月24日 G4 級。 (Kp 對照圖。當時雖強,卻未見 RAGDA,足見此次觀測之難得。
*Time Zone (UTC +12)




