极光是怎样形成的?

李三百六十五


极光是太阳带电粒子进入地球磁场在南北两级发生的一种美丽的自然现象,极光的形成吸引无数摄影和天文爱好家的前往。

太阳分从太阳向四面八方吹去,携带着质子和电子的微小电粒,这些电粒是宇宙的基本物质,其中的能量非常大,当太阳分来到地球的时候,收到地球磁场的阻挡,太阳分向地球的两级飘去,这些质子和电子碰到地球磁场的物质,相互发生作用,于是在两级地区就发生了美丽的极光现象。


极光出现在高纬度地区,一般情况下,极光在地球上的形状是带状,弧状,暮状以及放射状,但是这些极光不稳定,发生的条件也是非常苛刻的,必须要高能带电粒子也就是太阳风带来的质子和电子,地球上大气,因为大气中带有大气分子和大气原子,还有地球磁场,如果没有磁场,那么太阳风就可以直接到达地球对地球造成危险,也就不会形成极光了。

极光的发生大部分是在高纬度地区,但是也有例外的,如果太阳风暴发生并且直接射像地球,那么地球的磁场拦截作用会降低,那么极光可能就发生在地球的中纬度地区也是有可能的,在2010年8月就发生一次太阳风暴的袭击,在英国,美国一些低纬度地区就发生过极光,另外极光不仅仅就发生在地球,在别的太阳系带有磁场的星体上也发生极光现象。



(木星极光)

受太阳风的作用,发生在南极地区的极光叫做南极光,发生在北极地区的叫做被极光。喜爱极光的朋友可以去美国的阿拉斯加的费尔班,这个地方一年之中有超过200天的极光现象,因此被称为“北极光首都”。


弘历羁骜


地球极光是一种只发生在南北极地区的光学现象,在夜空里散发出美丽的颜色,非常壮美。



极光的诞生和太阳有着息息相关的联系,所以地球其它行星如木星等科学家也是观察到了极光现象。


那么,极光是如何形成的呢?极光的形成有三个必须条件,一个是磁场,一个是大气层,一个是高能带电粒子。三者缺一不可,所以不是所有太阳系行星都会发生极光现象。水星没有大气层,金星没有磁场。而火星不仅大气层稀薄也没有磁场,所以地球很幸运。是太阳系唯一一颗具有磁场具有大气层的岩质行星。

太阳在向地球提供光和热的同时,本身也是很狂暴的,在距离地球1.5亿千米的太阳,狂暴的太阳风不断携带高能带电粒子轰击着地球。太阳风也称为恒星风,但不同于风,是由比原子还小的质子电子构成,由于运动产生的效应类似于风,所以也叫太阳风。



这种粒子速度最高可达800千米每秒,极具破坏力,但地球拥有电磁场,太阳风本身是等离子体也属于磁场。二者产生排斥作用,轰击地球的太阳风不得已向地球两极改道。磁场的存在保护了地球大气层。


在向两极运动时,有少量太阳风物质点能够突破地球磁抗,进入大气层。而每个物质点所含有等于1000伏特的电力。有些极光产生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。

这些侥幸进入大气层的高能带电粒子在高空大气与大气分子相撞,就会释放巨大的能量并伴随强光。


由于各种元素分子碰撞时产生的反应不同,表现的光谱颜色也就不一样。例如与氧发出绿色和红色的光,与氮则发出紫、蓝和一些深红色的光。由这些缤纷的色彩就组成了绮丽壮观的极光景象。


良良引力波


来个非主流的解释(但可能是本质的)。推动地球和太阳自转的是自生的以太风,以漩涡状出现,转轴附近会形成漩涡,形成内空外密的漩涡壁(参考水漩涡)。太阳风吹到地球漩涡壁便交汇摩擦形成湍流小漩涡,这种微旋即所谓的带电粒子,正反漩涡相碰湮灭并释放光子,即极光。


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