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中国古代典籍是查阅天文现象的绝佳资料，其中包括肉眼可见的超新星爆发、流星和极光等。2022年，加拿大和日本的研究人员发现，中国古代编年体史书《竹书纪年》中记载的一次天文现象是世界上已知最早的极光记录。相关研究发表在《空间研究进展》（ Advances in Space Research ）杂志。
图2-18 极光
《竹书纪年》有今本、古本之分，是春秋时期晋国史官和战国时期魏国史官所作的编年体史书，记载了夏、商、西周和春秋战国历史，因晋代汲郡盗墓者盗伐战国魏襄王墓而出土。可惜的是，《竹书纪年》在宋时历经了佚散后又重新收集整理的过程，一定程度上降低了其可信度和史料价值。至明朝（1368—1644年），宁波天一阁印刷的《竹书纪年》版本以及相近的版本被称为今本。由于今本的内容可能经过大规模修改，故其真实性一直存在很大争议。
图2-19 （a）今本《竹书纪年》；（b）《太平御览》；（c）《古今图书集成》
现代学者根据公元十世纪的《太平御览》和1726年的《古今图书集成》中相应的摘录，重建古本《竹书纪年》的部分内容，古本相关内容与今本基本相同，仅有略微变化。在古本《竹书纪年》中有一段记载：“昭王末年，夜清，五色光贯紫微……”意思是，在周昭王末年的一个夜晚，有五色光线穿过了紫微垣。在今本《竹书纪年》中，该段记载变成：“（昭王）十九年春，有星孛于紫微。”意思是，在昭王十九年的春季，在紫微星附近发现了“孛星”，孛星就是彗星。也就是说，今本中的“孛星”在古本中实际上是“五色光”。研究人员使用最新的中国历史年表，确定这一现象发生的时间为公元前977年或公元前957年。古本中的观测时间为“夜间”，外观定为“五色”，方向定为“紫微”。明确提及夜间观测排除了白天；“五色”表示多种颜色的混合，中国传统文化里的五色即为青（蓝或偏绿）、赤（红）、白、黑、黄；夜间北方天空出现的五色光与极光一致；紫微垣所在的区域正好是北方的极地地区。
太阳黑子数量的多少是太阳活动强弱的标志，太阳耀斑和日冕物质抛射都与太阳黑子有关。太阳耀斑和日冕物质抛射的高能带电粒子流需要1—4天的时间才能到达地球。它首先与地球磁场发生相互作用，使高层大气分子或原子激发（或电离），从而产生一种绚丽多彩的等离子体现象，这种现象就是极光。在南极被称为“南极光”，在北极被称为“北极光”。由于古人没有现代天文观测设备，所以他们看到的极光一般是在太阳黑子爆发的时候。自望远镜问世以来，天文学家就一直在记录太阳黑子的数量，如果我们想研究在此之前极光的历史，就要确定不同年代太阳黑子的数量是如何变化的。
图2-20 候选极光记录与不同年代的太阳黑子数量相关图
考虑到这些因素，研究人员绘制了候选极光记录与不同年代的太阳黑子数量相关图。红色垂直线显示了古本《竹书纪年》中候选极光记录的可信日期；黄色阴影、橙色垂直线和绿色虚线显示了《亚述占星报告》中候选极光的日期范围；蓝色和黑色曲线代表此前研究人员重建的不同年代太阳黑子数量变化情况。研究发现，公元前980年—前940年，太阳黑子数量局部增长，特别是公元前950年的太阳活动要比公元前970年更明显，公元前980年—前940年这个时间段和昭王末年正好对应。地球磁北极一直在不停地飘移，在公元前10世纪中期，地球磁北极是向亚欧大陆一侧倾斜的，相对于现在的磁北极位置偏移了大概15°。该研究估计，极光椭圆的赤道边界可能位于磁纬度40°或更低的地方。因此，当太阳黑子数量局部增长、太阳黑子爆发的时候，在中国中部地区可能会看到极光。研究人员从更接近我们时代的历史记录中引用了几个观察到极光的例子，这就确切无疑地表明，古本《竹书纪年》中记录的“五色光”就是极光。
世界范围内的古文献对于极光现象的最早记载，出自亚述（Assyrian）王朝时期的天文学家在楔形文字板上留下的几次记录（公元前679年—前655年），也有科学家将《以西结书》（《圣经》旧约中的一卷）中的预言（现在可以追溯到公元前593年前后）与中东地区的极光候选记录联系起来。巴比伦国王尼布甲尼撒二世的天文日记中（公元前567年），也发现了可追溯日期的极光候选记录。但现在可以确定，这些记录都晚于古本《竹书纪年》。古本《竹书纪年》中记录的极光很有价值，因为它是现在唯一已知的关于太阳极小期（公元前810年—前740年）的空间天气事件的历史参考记录。
了解极光有助于我们从短至几十年、长至上千年的尺度，研究空间天气变化和太阳活动的长期模式，还可以帮助我们为应对太阳未来大规模活动和可能造成的基础设施破坏做好准备。