在1770年，東亞的天空中出現了此前人們並未見過的紅光，這個異常的現象被記錄下來。250年後，天文學家的研究表明，當年天空中的紅光其實是紅色極光。

但我們知道，極光都是出現在高緯度地區，為什麼緯度不高的東亞會出現極光呢？

關於這個問題，先來簡單了解一下極光的產生原理。

地球周圍存在一個巨大的磁場，磁極位於地理南北極附近。太陽會向外釋放出速度非常快的高能帶電粒子（等離子體），形成太陽風。當這些帶電粒子抵達地球時，它們會被地球磁場偏轉到兩極，然後進入距離地表大約80公里的高層大氣中。

來自太陽的高能粒子與地球大氣中的分子發生碰撞，作為大氣中的主要成分，氧和氮首當其衝。氧和氮原子吸收能量之後，電子會被激發。由於不穩定，電子又會回到基態，由此會發出綠光和紅光，這樣就會產生絢麗的極光。

在大部分情況下，太陽產生的帶電粒子會被地磁場引導到兩極，所以只有在高緯度地區（偏離地磁極10度至20度）才能看見極光。

然而，在某些時候，太陽會出現大規模爆發，產生強烈的耀斑，釋放出超級太陽風暴。當這些大規模高能帶電粒子抵達地球時，就有可能導致低緯度的上空出現極光。

長久以來，出現在1859年的卡靈頓事件被認為是已知最猛烈的超級太陽風暴。當年，天文學家卡林頓發現，太陽上出現了大規模的耀斑和太陽黑子。大量的高能粒子以極高的速度被釋放出來，它們只用不到18小時的時間就能抵達地球，其速度比普通的太陽風快了3倍以上。

這場太陽風引發了地球上的地磁風暴，導致全球很多地方都出現了極光，人們甚至在北緯20度的地方看到了照亮天空的極光。此次事件還造成無線電報系統出現故障，電報機和電報塔架著火，無法正常收發無線電波。

而日本大阪大學的天文學家通過研究發現[1]，此前還出現過更強的超級太陽風暴。根據日本古畫和文獻的記載，1770年的京都上空連續9天出現了紅色光芒。而當時記錄到的太陽黑子表明，太陽黑子的規模遠大於平常，這意味著當時的太陽十分活躍。

由此可見，當年的紅光是由一場超級太陽風暴引發的極光。那場極光持續了9天，而卡林頓事件只持續了兩天，這意味著250年前的那場超級太陽風暴規模更大。

儘管當年的超級太陽風暴十分強烈，但對於當時的人們並沒有什麼影響。但如果這起事件發生在今天，將會造成極為嚴重的後果，電網、通訊等都會遭受嚴重的打擊，造成的損失估計超過14萬億元。

​不過，天文學家估計當年那種規模的超級太陽風暴十分罕見，平均五個世紀才會發生一次，這意味著每100年發生一次的概率為1/5。目前，距離上一次太陽大爆發已經過去了161年。未來，我們需要持續關注太陽的動態，謹防人類的現代文明遭受破壞。

參考文獻

[1] Ryuho Kataoka, Kiyomi Iwahashi. Inclined zenith aurora over Kyoto on 17 September 1770: Graphical evidence of extreme magnetic storm, Space Weather, 2017, 15, 1314-1320.