極光如何產生?

極光是怎麼形成的？

人們知道極光至少己有2000年了，因此極光一直是許多神話的主題。在中世紀早期，不少人相信，極光是騎馬奔馳越過天空的勇士。在北極地區，紐因特人認為，極光是神靈為最近死去的人照亮歸天之路而創造出來的。隨著科技的進步，極光的奧祕也越來越為我們所知，原來，這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。

產生極光的原因是來自大氣外的高能粒子（電子和質子）撞擊高層大氣中的原子的作用。這種相互作用常發生在地球磁極周圍區域。現在所知，作為太陽風的一部分荷電粒子在到達地球附近時，被地球磁場俘獲，並使其朝向磁極下落。它們與氧和氮的原子碰撞，擊走電子，使之成為激發態的離子，這些離子發射不同波長的輻射，產生出紅、綠或藍等色的極光特徵色彩。在太陽活動盛期，極光有時會延伸到中緯度地帶，例如，在美國，南到北緯40度處還曾見過北極光。極光有發光的帷幕狀、弧狀、帶狀和射線狀等多種形狀。發光均勻的弧狀極光是最穩定的外形，有時能存留幾個小時而看不出明顯變化。然而，大多數其他形狀的極光通常總是呈現出快速的變化。弧狀的和摺疊狀的極光的下邊緣輪廓通常都比上端更明顯。極光最後都朝地極方向退去，輝光射線逐漸消失在瀰漫的白光天區。造成極光動態變化的機制尚示完全明瞭。

在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為“太陽風”。這是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流，該太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場，磁場使該顆粒流偏向地磁極，從而導致帶電顆粒與地球上層大氣發生化學反應，形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區同樣可看到這一現象，一般稱之為北極光。

大多數極光出現在地球上空90～130千米處。但有些極光要高得多。1959年，一次北極光所測得的高度是160千米，寬度超過4800千米。在地平線上的城市燈光和高層建築可能會妨礙我們看極光，所以最佳的極光景象要在鄉間空曠地區才能觀察得到。在加拿大的丘吉爾城，一年在有300個夜晚能見到極光；而在佛羅里達州，一年平均只能見到4次左右。我國最北端的漠河，也是觀看極光的好地方。

18世紀中葉，瑞典一家地球物理觀象臺的科學家發現，當該臺觀測到極光的時候，地面上的羅盤的指針會出現不規則的方向變化，變化範圍有1度之多。與此同時，倫敦的地磁臺也記錄到類似的這種現象。由此他們認為，極光的出現與地磁場的變化有關。原來，極光是太陽風與地球磁場相互作用的結果。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，當它吹到地球上空時，會受到地球磁場的作用。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個“漏斗”沉降，進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊後會發出光芒，形成極光。高層大氣是由多種氣體組成的，不同元素的氣體受轟擊後所發出光的前面色不一樣。例如氧被激後發出綠光和紅光，氮被激後發出紫色的光，氬被激後發出藍色的光，因而極光就顯得絢麗多彩，變幻無窮。

科學家已經瞭解到，地球磁場並不是對稱的。在太陽風的吹動下，它已經變成某種“流線型”。就是說朝向太陽一面的磁力線被大大壓縮，相反方向卻拉出一條長長的、形似彗尾的地球磁尾。磁尾的長度至少有1000個地球半徑長。由於與日地空間行星際磁場的偶合作用，變形的地球磁場的兩極外各形成一個狹窄的、磁場強度很弱的極尖區。因為等離子體具“凍結”磁力線特性，所以太陽風粒子不能穿越地球磁場，而只能通過極尖區進入地球磁尾。當太陽活動發生劇烈變化時(如耀斑爆發)，常引起地球磁層亞暴。於是這些帶電粒子被加速，並沿磁力線運動從極區向地球注入，......

極光怎麼產生的？在哪裡什麼時候有？

你去北極應該可以看到

極光是怎樣形成的？

極光的形成和太陽活動、地磁場與高空大氣都有密切關係。由於太陽的激烈活動，放射出無數的帶電微粒，當帶電微粒流射向地球進入地球磁場的作用範圍時，受後者的影響，便沿著地球磁力線高速進入到南北磁極附近的高層大氣中，與氧原子、氮分子等質點碰撞，使它們激發，由此產生極光。

極光是怎樣產生的

在地球兩極，經常出現絢麗多彩的極光。極光是怎樣產生的？它是由於遠離地球1.5億公里的太陽，連續不斷地向各個方向發射高速粒子流（通常稱作“太陽風”），因地球磁場的阻擋作用，粒子流只能進入地球兩極的大氣層中，在那裡與大氣中的粒子發生碰撞，迸發出耀眼的光線，這就是極光。最近，據科學研究得知，極光是出現在兩極地區97-500公里高空的一種非常強大的放電現象。極光宛如天空中一個強大的發電機，能發出高達1億千瓦的電力。如此強大的能量常常擾亂無線電通信，甚至使電子傳輸線發生故障，曾使加拿大、美國北部及北歐廣大地區暫時失去電力供應。人類對極光的研究是很重視的，挪威、瑞典和芬蘭三國是世界的極光研究中心。威力強大的太陽爆發，每11年發生1次，這時極光的能量最大。今年又是太陽活動劇烈的年份，科學家們正積極準備蒐集有關極光的資料，在世界各地安置了100多架遠距極光攝影機，在瑞典、芬蘭深入北極圈內的兩個地區，建立了三座靈敏的雷達站，以探測太空中極光的活動狀況。有人曾設想，在靠近北極的地區，建造一座100多公里高的巨型鐵塔，把極光的巨大電能引下來，為人類造福。在科學技術高度發展的今天，將極光作為能源的設想一定會實現。

極光形成的原因

極光（Aurora或Polar light或Northern light）出現於星球的高磁緯地區上空，是一種絢麗多彩的發光現象。而地球的極光，由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發（或鄲離）而產生。極光產生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光

極光是怎樣產生的？

而地球的極光，來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發（或電離）而產生。極光產生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。

地磁場能對帶電粒子產生作用,對電磁波不產生作用。

通訊能力與電離層有關。

極光形成的原理？

當太陽釋放高能的等離子體粒子流，又叫太陽風，以每秒300至1200公里的速度，穿越太陽系到達地球上空，與地球磁場相互作用，一些粒子拖入地球大氣的電離層(距離地球表面約60至600公里)，沿著磁力線的方向形成了一種像雲霧般飄渺的等離子體，由於這種粒子在電離層碰撞受到激發，不同激發程度引發出五光十色的光彩。而這種美景多出現在南北極(地球磁場最強的區域)，故而取名極光。

極光是如何產生的？

極光產生的原因

在地球南北兩極附近地區的高空，夜間常會出現燦爛美麗的光輝。它輕盈地飄蕩，同時忽暗忽明，發出紅的、藍的、綠的、紫的光芒。這種壯麗動人的景象就叫做極光。

極光多種多樣，五彩繽紛，形狀不一，綺麗無比，在自然界中還沒有哪種現象能與之媲美。任何彩筆都很難繪出那在嚴寒的北極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。

極光有時出現時間極短，猶如節日的焰火在空中閃現一下就消失得無影無蹤；有時卻可以在蒼穹之中輝映幾個小時；有時像一條綵帶，有時像一團火焰，有時像一張五光十色的巨大銀幕；有的色彩紛紜，變幻無窮；有的僅呈銀白色，猶如棉絮、白雲，凝固不變；有的異常光亮、掩去星月的光輝；有的又十分清淡，恍若一束青絲；有的結構單一，狀如一彎弧光，呈現淡綠、微紅的色調；有的猶如綵綢或緞帶拋向天空，上下飛舞、翻動；有的軟如紗巾，隨風飄動，呈現出紫色、深紅的色彩；有時極光出現在地平線上，猶如晨光曙色；有時極光如山茶吐豔，一片火紅；有時極光密聚一起，猶如窗簾慢帳；有時它又射出許多光束，宛如孔雀開屏，蝶翼飛舞。

極光是怎麼產生的呢？許多世紀以來，這一直是人們猜測和探索的天象之謎。從前，愛斯基摩人以為那是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬。13世紀時，人們則認為那是格陵蘭冰原反射的光。到了17世紀，人們才稱它為北極光——北極曙光（在南極所見到的同樣的光稱為南極光）。

隨著科技的進步，極光的奧祕也越來越為我們所知，原來，這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風"。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降，進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊後會發出光芒，形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區形成的叫北極光。

1890年，挪威物理學家柏克蘭認為，離地球1.5億千米的太陽幾乎連續不斷地向地球放射物質點。而離地球5萬千米至6.5萬千米以外有一層磁場將地球罩住，當太陽的質點直射這層磁場而被擋住時，它便向地球四周擴散，尋找鑽入的空隙，結果約有1％的質點鑽入北磁極附近的大氣層。每顆太陽質點含有等於1000伏特的電力。它們在100千米外的高空大氣層中與原子和多半由氧和氮構成的分子相遇，原子吸收了太陽質點所含的一部分能量時，立即又將這能量釋放出來而產生極強的光，氧發出綠色和紅色的光，氮則發出紫、藍和一些深紅色的光。這些繽紛的色彩組成了綺麗壯觀的極光景象。

目前，許多科學家正在對極光作深入的研究。人們看到的極光，主要是帶電粒子流中的電子造成的。而且，極光的顏色和強度也取決於沉降粒子的能量和數量。用一個形象比喻，可以說極光活動就像磁層活動的實況電視畫面。沉降粒子為電視機的電子束，地球大氣為電視屏幕，地球磁場為電子束導向磁場。科學家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息。例如，通過極光譜分析可以瞭解沉降粒子束來源，粒子種類，能量大小，地球磁尾的結構，地球磁場與行星磁場的相互作用，以及太陽擾亂對地球的影響方式與程度等。

極光不但美麗，而且在地球大氣層中投下的能量，可以與全世界各國發電廠所產生電容量的總和相比。這種能量常常攪亂無線電和雷達的信號。極光所產生的強力電流，也可以集結在長途電話線或影響微波的傳播，使電路中的電流局部或完全“損失”......