低纬度极光：来自 2023 年 4 月 23 日太阳风暴的启示

2023 年 4 月，印度拉达克 Hanle（地理纬度 $33^\circ {} N$，GGLat）的全天空相机报告了低纬度极光观测结果，这在科学家和全球公众中引发了大量讨论。此次报告的观测结果引人关注，因为引发该极光的太阳风暴强度中等，且这是空间时代印度地区的首次此类观测。在本通讯中，我们利用现场多航天器粒子测量以及地面和卫星磁力计的地磁场观测，调查了在行星际日冕物质抛射鞘区通过期间发生的这种独特的现代低纬度极光目击事件。Hanle 的极光观测与强烈的亚暴发生相吻合。可以明确发现，极光并未到达印度，而是极光的赤道向边界超过了 $50^\circ {}N$ GGLat。多仪器观测使我们能够准确估计红色极光发射的高度。在 $\sim 54^\circ N$ GGLat 处沉降的低能电子（$<$100 eV）通量增加，导致更高高度（$\sim$700-950 km）的红光发射，这使得从 Hanle 可以观测到该现象。从印度观测到的低纬度红极光是由两个因素导致的：极光卵在更高高度的发射以及极光卵向赤道的轻微扩张。导致红极光发射的沉降低能粒子主要起源于等离子体片。这些粒子的沉降是由于高太阳风压力期间磁层的强烈压缩增强了波粒相互作用所致。这项使用多点观测的研究对于更好地理解低纬度极光具有极其重要的意义。