极光

1简介极光
极光是常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象。

极光一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。

极光是来自太阳活动区的带电高能粒子（可达1万电子伏）流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。

由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，所以极光常见于高磁纬地区。

产生极光的原因是来自大气外的高能粒子（电子和质子）撞击高层大气中的原子的作用。

这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。

作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落。

它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩。

在太阳活动盛期，极光有时会延伸到中纬度地带，大多数极光出现在地球上空90～130千米处。

产生原理极光是地球周围的一种大规模放电的过程。

来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。

当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。

经常出现的地方是在南北纬度67度附近的两个环带状区域内，所以极光只能在地球的南北极被看见。

地球磁层磁力线携带太阳风的能量进入地球内部，进而驱动了地磁场的形成。

在这磁层磁极光极光力线闭合环路上除了有地球内部的导电体之外，另外还有大气层的电离层-这一弱导电体。

当太阳风强烈时，磁力线能量遇到地球内部的磁感抗，有许多能量消耗不掉，于是就在电离层处形成了极光。

极光不仅是个光学现象，而且是个无线电现象，可以用雷达进行探测研究，它还会辐射出某些无线电波。

极光不仅是科学研究的重要课题，它还直接影响到无线电通信，长电缆通信，以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目。

极光还可以影响到气候，影响生物学过程。

当然，极光也还有许许多多没有解开的谜。

在地球上，极光是磁极地区上空的彩色发光现象。

一般呈带状、弧状、幕状或放射状。

这些形状有时稳定有时作连续性变化。

它们有着五颜六色的光辉，像飘舞的彩带，又像万里长虹。

在大约离磁极25°～30°的范围内会常出现极光，这个区域称为极光区或者称为极光椭圆带。

极光出现于星球的高磁纬地区上空，是一种绚丽多彩的发光现象。

而地球的极光，来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。

极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。

这三者缺一不可。

极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光时，立即又将这能量释放出来而产生极强的光，氧发出绿色和红色的光，氮则发出紫、蓝和一些深红色的光。

这些缤纷的色彩组成了绮丽壮观的极光景象。

人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。

而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。

科学家从极光这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。

例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。

极光虽然美丽，但是在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。

这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。

极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应。

事实上，人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。

而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。

人们认识到，极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关，另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关，这种粒子流通常称为太阳风。

由此可见，形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风，缺一不可。

具备这三个条件的太阳系其他行星，如木星和水星，它们的周围，也会产生极光，这已被实际观察的事实所证明。