極光是怎樣形成的?

李三百六十五


極光是太陽帶電粒子進入地球磁場在南北兩級發生的一種美麗的自然現象,極光的形成吸引無數攝影和天文愛好家的前往。

太陽分從太陽向四面八方吹去,攜帶著質子和電子的微小電粒,這些電粒是宇宙的基本物質,其中的能量非常大,當太陽分來到地球的時候,收到地球磁場的阻擋,太陽分向地球的兩級飄去,這些質子和電子碰到地球磁場的物質,相互發生作用,於是在兩級地區就發生了美麗的極光現象。


極光出現在高緯度地區,一般情況下,極光在地球上的形狀是帶狀,弧狀,暮狀以及放射狀,但是這些極光不穩定,發生的條件也是非常苛刻的,必須要高能帶電粒子也就是太陽風帶來的質子和電子,地球上大氣,因為大氣中帶有大氣分子和大氣原子,還有地球磁場,如果沒有磁場,那麼太陽風就可以直接到達地球對地球造成危險,也就不會形成極光了。

極光的發生大部分是在高緯度地區,但是也有例外的,如果太陽風暴發生並且直接射像地球,那麼地球的磁場攔截作用會降低,那麼極光可能就發生在地球的中緯度地區也是有可能的,在2010年8月就發生一次太陽風暴的襲擊,在英國,美國一些低緯度地區就發生過極光,另外極光不僅僅就發生在地球,在別的太陽系帶有磁場的星體上也發生極光現象。



(木星極光)

受太陽風的作用,發生在南極地區的極光叫做南極光,發生在北極地區的叫做被極光。喜愛極光的朋友可以去美國的阿拉斯加的費爾班,這個地方一年之中有超過200天的極光現象,因此被稱為“北極光首都”。


弘曆羈驁


地球極光是一種只發生在南北極地區的光學現象,在夜空裡散發出美麗的顏色,非常壯美。



極光的誕生和太陽有著息息相關的聯繫,所以地球其它行星如木星等科學家也是觀察到了極光現象。


那麼,極光是如何形成的呢?極光的形成有三個必須條件,一個是磁場,一個是大氣層,一個是高能帶電粒子。三者缺一不可,所以不是所有太陽系行星都會發生極光現象。水星沒有大氣層,金星沒有磁場。而火星不僅大氣層稀薄也沒有磁場,所以地球很幸運。是太陽系唯一一顆具有磁場具有大氣層的巖質行星。

太陽在向地球提供光和熱的同時,本身也是很狂暴的,在距離地球1.5億千米的太陽,狂暴的太陽風不斷攜帶高能帶電粒子轟擊著地球。太陽風也稱為恆星風,但不同於風,是由比原子還小的質子電子構成,由於運動產生的效應類似於風,所以也叫太陽風。



這種粒子速度最高可達800千米每秒,極具破壞力,但地球擁有電磁場,太陽風本身是等離子體也屬於磁場。二者產生排斥作用,轟擊地球的太陽風不得已向地球兩極改道。磁場的存在保護了地球大氣層。


在向兩極運動時,有少量太陽風物質點能夠突破地球磁抗,進入大氣層。而每個物質點所含有等於1000伏特的電力。有些極光產生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。

這些僥倖進入大氣層的高能帶電粒子在高空大氣與大氣分子相撞,就會釋放巨大的能量並伴隨強光。


由於各種元素分子碰撞時產生的反應不同,表現的光譜顏色也就不一樣。例如與氧發出綠色和紅色的光,與氮則發出紫、藍和一些深紅色的光。由這些繽紛的色彩就組成了綺麗壯觀的極光景象。


良良引力波


來個非主流的解釋(但可能是本質的)。推動地球和太陽自轉的是自生的以太風,以漩渦狀出現,轉軸附近會形成漩渦,形成內空外密的漩渦壁(參考水漩渦)。太陽風吹到地球漩渦壁便交匯摩擦形成湍流小漩渦,這種微旋即所謂的帶電粒子,正反漩渦相碰湮滅並釋放光子,即極光。


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