2023年7月19日晚，一场令人震撼的夜空景象在美国亚利桑那州上空出现。数百英里范围内，天空被一道鲜艳的血红色光带所染红，宛如天空在“流血”。这一现象源于一枚SpaceX猎鹰9号火箭从加利福尼亚范登堡空军基地发射升空时所形成的独特大气效应，引发了科学界和公众的极大兴趣。猎鹰9号火箭搭载着15颗星链卫星，按照预定轨道进入太空的过程中，不仅成功完成了发射任务，还在地球上空留下了一道壮观的红色光线。这背后的科学原理值得细细解读。火箭穿越地球上层大气的关键环节，发生在电离层区域。
电离层是距离地表约50至400英里（约80至644公里）高空的区域，这里气体被太阳辐射电离成为等离子体。猎鹰9号火箭在第二阶段燃烧燃料时，其排放的二氧化碳和水蒸气进入电离层，导致电离的氧原子重新结合形成单质氧分子。正是这一过程激发了氧分子的能量释放，从而产生了鲜红的发光现象。这种现象被称为“电离层空洞”，即火箭穿透电离层时形成的局部稀薄区域。该空洞导致的光学效应与极光颇为相似，尽管形成机制不同。极光主要源于太阳风带来的高能粒子轰击大气分子并激发其发光，而猎鹰9号引发的红光则是燃料排放物促使气体分子重新结合后释放能量的结果。
摄影师杰瑞米·佩雷斯在亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的圣弗朗西斯科火山田成功捕捉到了这一“荧光红光”奇观。他描述称，火箭经过上空后，红光向南方扩展，并与银河系交辉，持续约二十分钟，呈现出极其梦幻的视觉体验。类似现象虽非首次出现，但此次表现尤为鲜明和壮观。早在2005年，科学家便注意到火箭发射能够显著扰动电离层，甚至引发与小型地磁风暴相当的电离变化。随着商业航天发射数量的增加，诸如SpaceX猎鹰9号等火箭激发的电离层空洞变得愈发常见。2017年8月，一次猎鹰9号发射曾在电离层中形成面积达加利福尼亚州四倍的空洞，创下记录之最。
2022年6月，另一架发射同样引发跨越美东海岸多州的血红光迹，许多目击者误以为天际出现了北极光。尽管外观华丽，但科学家强调这些空洞不会对地表人类产生任何危害，形成的电离层缺口会在数小时内自然闭合。火箭的燃烧废气引发的化学反应和光学现象为我们提供了研究电离层物理的新窗口。火箭尾迹在太阳光辉映下的发光，成为连接地球与太空环境的桥梁。研究这些效应不仅有助于理解电离层的动态变化，还能为未来航天活动的环境影响评估提供重要依据。随着私人航天企业的快速发展，Rocket-Launch引起的电离层扰动或许将成为某种“新常态”，公众和科学界对其关注度亦会持续提升。
航天发射与地球大气的互动揭示了现代科技与自然环境复杂交织的关系。未来，随着监测技术的进步和数据积累，科学家们有望更精准地分析电离层响应机制，以及这些光学现象背后的微观物理过程。同时，公众对夜空的关注和拍摄也为科学传播注入了活力。通过天文摄影和媒体报道，这些“天际奇观”为人们带来了美学享受与科学认知的双重提升。总的来说，亚利桑那州夜空染红的壮丽景象，不仅是一场偶发的自然奇观，更是人类航天活动与地球大气相互作用的生动见证。SpaceX猎鹰9号火箭在穿透电离层时引发的这一“天空流血”现象，既是航天史上的高光时刻，也为电离层物理研究打开了新的视角。
未来，随着更多航天发射频率的提升和观测技术的深化，我们将看到更多令人惊叹且富有科学价值的天空奇观。
