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極光現象是怎麼回事
極光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，五彩缤紛，形狀不一，绮麗無比，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；有時像一條彩帶，有時像一團火焰，有時像一張五光十色的巨大銀幕；有的色彩紛纭，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；有的猶如彩綢或緞帶抛向天空，上下飛舞、翻動；有的軟如紗巾，随風飄動，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，猶如窗簾幔帳；有時它又射出許多光束，宛如孔雀開屏，蝶翼飛舞。
極光是怎麼産生的呢？
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）。
随着科技的進步，極光的奧秘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公裡的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏鬥，尖端對着地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿着地磁場這個“漏鬥”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将地球罩住，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于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，立即又将這能量釋放出來而産生極強的光，氧發出綠色和紅色的光，氮則發出紫、藍和一些深紅色的光。這些缤紛的色彩組成了绮麗壯觀的極光景象。
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，極光的顔色和強度也取決于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了解沉降粒子束來源，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産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号。極光所産生的強力電流，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”，甚至使電力傳輸線受到嚴重幹擾，從而使某些地區暫時失去電力供應。怎樣利用極光所産生的能量為人類造福，是當今科學界的一項重要使命。
極光常常出現于緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子“可達1萬電子伏”流使高層大氣分子或原子激發或電離而産生的。由于地磁場的作用，這些高能粒子轉向極區，所以極光常見于高磁緯地區。在大約離磁極25°—30°的範圍内常出現極光，這個區域稱為極光區。在地磁緯度45°—60°之間的區域稱為弱極光區，地磁緯度低于45°的區域稱為微極光區。極光下邊界的高度，離地面不到100公裡，極大發光處的高度約110公裡左右，正常的最高邊界為300公裡左右，在極端情況下可達1000公裡以上。根據近年來關于極光分布情況的研究，極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環狀，而是更像卵形。極光的光譜線範圍約為3100—6700埃，其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線，稱為極光綠線。早在2000多年前，中國就開始觀測極光，有着豐富的極光記錄。
極光是劃過南北兩極地區上空的耀眼的光象。至今還沒有人确切地知道極光發生的原因，但人們通常認為極光是來自太陽微小高能粒子在地球磁場受阻後偏向的結果。一說是太陽高能粒子在地球磁場作用下和地球外層大氣中氧氮原子撞擊産生的輝光。太陽每11年左右有一個非常活動期，發出大量高能粒子進入宇宙空間。此時出現的極光最為瑰麗壯觀。
在地平線上的城市燈光和高層建築可能會妨礙我們看光，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；而在羅裡達州，一年平均隻能見到4次左右。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。
木星上的極光
最近，南歐洲天文台發表了在二零零零年十一月拍攝到木星上極光的照片，和木星兩極上空的煙霧，這是科學家第一次清楚拍攝到木星兩極的情況。
木星(Jupiter)離地球(Earth)約六億一千萬公裡，過去，科學家曾經利用太空總署(NASA)的哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)，拍攝到木星極光(aurora)的照片，不過，使用南歐洲天文台(European Southern Observatory)的紅外線(infrared)望遠鏡，科學家可以更清楚地觀察到木星極光和北極上空的煙霧(haze)。
科學家指出，極光是環繞木星的磁軸(magnetic axis)，而這些煙霧，是環繞著木星的旋轉軸(rotation axis)，是在極光環之下；煙霧是受到木星上的地帶風(zonal winds)影響，這些地帶風是在同一緯度(latitude)上移動的；科學家相信，木星以十小時一次的迅速自轉，也會影響兩極上空煙霧的移動。
極光的傳說
中國的傳說
1.相傳公元前兩千多年的一天，夜來臨了。随着夕陽西沉，夜已将它黑色的翅膀張開在神州大地上，把遠山、近樹、河流和土丘，以及所有的一切全都掩蓋起來。一個名叫附寶②的年輕女子獨自坐在曠野上，她眼眉下的一灣秋水閃耀着火一般的激情，顯然是被這清幽的夜晚深深地吸引住了。夜空像無邊無際的大海，顯得廣闊。安詳而又神秘。天幕上，群星閃閃爍爍，靜靜地俯瞰着黑魆魆的地面，突然，在大熊星座③中，飄灑出一縷彩虹般的神奇光帶，如煙似霧，搖曳不定，時動時靜，像行雲流水，最後化成一個碩大無比的光環，萦繞在北鬥星的周圍。其時，環的亮度急劇增強，宛如皓月懸挂當空，向大地瀉下一片淡銀色的光華，映亮了整個原野。四下裡萬物都清晰分明，形影可見，一切都成為活生生的了。附寶見此情景，心中不禁為之一動。由此便身懷六甲，生下了個兒子。這男孩就是黃帝軒轅氏。以上所述可能是世界上關于極光的最古老神話傳說之一。
2.在我國的古書《山海經》中也有極光的記載。書中談到北方有個神仙，形貌如一條紅色的蛇，在夜空中閃閃發光，它的名字叫觸龍。關于觸龍有如下一段描述：“人面蛇身，赤色，身長千裡，鐘山之神也。”這裡所指的觸龍，實際上就是極光。
外國的傳說
極光這一術語來源于拉丁文伊歐斯一詞。傳說伊歐斯是希臘神話中“黎明”（其實，指的是晨曦和朝霞）的化身，是希臘神泰坦的女兒，是太陽神和月亮女神的妹妹，她又是北風等多種風和黃昏星等多顆星的母親。極光還曾被說成是獵戶星座的妻子。在藝術作品中，伊歐斯被說成是一個年輕的女人，她不是手挽個年輕的小夥子快步如飛地趕路，便是乘着飛馬駕挽的四輪車，從海中騰空而起；有時她還被描繪成這樣一個女神，手持大水罐，伸展雙翅，向世上施舍朝露，如同我國佛教故事中的觀音菩薩，普灑甘露到人間。
補充參考資料——
極光是南北極地區特有的一種大氣發光現象。極光在東西方的神話傳說中都留下了美麗的身影，現代科學的發展，使人類能夠用理性的眼光看待極光，對它作出科學的解釋。
長期以來，極光的成因機理未能得到滿意的解釋。在相當長一段時間内，人們一直認為極光可能是由以下三種原因形成的。一種看法認為極光是地球外面燃起的大火，因為北極區臨近地球的邊緣，所以能看到這種大火。另一種看法認為，極光是紅日西沉以後，透射反照出來的輝光。還有一種看法認為，極地冰雪豐富，它們在白天吸收陽光，貯存起來，到夜晚釋放出來，便成了極光。總之，衆說紛纭，無一定論。直到20世紀60年代，将地面觀測結果與衛星和火箭探測到的資料結合起來研究，才逐步形成了極光的物理性描述。
現在人們認識到，極光一方面與地球高空大氣和地磁場的大規模相互作用有關，另一方面又與太陽噴發出來的高速帶電粒子流有關，這種粒子流通常稱為太陽風。由此可見，形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風，缺一不可。具備這三個條件的太陽系其他行星，如木星和水星，它們的周圍，也會産生極光，這已被實際觀察的事實所證明。
地磁場分布在地球周圍，被太陽風包裹着，形成一個棒槌狀的膠體，它的科學名稱叫做磁層。為了更形象化，我們打這樣一個比方。可以把磁層看成一個巨大無比的電視機顯像管，它将進入高空大氣的太陽風粒子流彙聚成束，聚焦到地磁的極區，極區大氣就是顯像管的熒光屏，極光則是電視屏幕上移動的圖像。但是，這裡的電視屏幕卻不是 18英寸或 24英寸，而是直徑為4000公裡的極區高空大氣。通常，地面上的觀衆，在某個地方隻能見到畫面的l／50。在電視顯像管中，電子束擊中電視屏幕，因為屏上塗有發光物質，會發射出光，顯示成圖像。同樣，來自空間的電子束，打入極區高空大氣層時，會激發大氣中的分子和原子，導緻發光，人們便見到了極光的圖像顯示。在電視顯像管中，是一對電極和一個電磁鐵作用于電子束，産生并形成一種活動的圖像。在極光發生時，極光的顯示和運動則是由于粒子束受到磁層中電場和磁場變化的調制造成的。
極光不僅是個光學現象，而且是個無線電現象，可以用雷達進行探測研究，它還會輻射出某些無線電波。有人還說，極光能發出各種各樣的聲音。極光不僅是科學研究的重要課題，它還直接影響到無線電通信，長電纜通信，以及長的管道和電力傳送線等許多實用工程項目。極光還可以影響到氣候，影響生物學過程。當然，極光也還有許許多多沒有解開的謎。
極光被視為自然界中最漂亮的奇觀之一。如果我們乘着宇宙飛船，越過地球的南北極上空，從遙遠的太空向地球望去，會見到圍繞地球磁極存在一個閃閃發亮的光環，這個環就叫做極光卵。由于它們向太陽的一邊有點被壓扁，而背太陽的一邊卻稍稍被拉伸，因而呈現出卵一樣的形狀。極光卵處在連續不斷的變化之中，時明時暗，時而向赤道方向伸展，時而又向極點方向收縮。處在午夜部分的光環顯得最寬最明亮。長期觀測統計結果表明，極光最經常出現的地方是在南北磁緯度67度附近的兩個環帶狀區域内，分别稱作南極光區和北極光區。在極光區内差不多每天都會發生極光活動。在極光卵所包圍的内部區域，通常叫做極蓋區，在該區域内，極光出現的機會反而要比緯度較低的極光區來得少。在中低緯地區，尤其是近赤道區域，很少出現極光，但并不是說壓根兒觀測不到極光。1958年2月10日夜間的一次特大極光，在熱帶都能見到，而且顯示出鮮豔的紅色。這類極光往往與特大的太陽耀斑暴發和強烈的地磁暴有關。
在寒冷的極區，人們舉目了望夜空，常常見到五光十色，千姿百态，各種各樣形狀的極光。毫不誇大地說，在世界上簡直找不出兩個一模一樣的極光形體來，從科學研究的角度，人們将極光按其形态特征分成五種：一是底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光孤；二是有彎扭折皺的飄帶狀的極光帶；三是如雲朵一般的片朵狀的極光片；四是面紗一樣均勻的帳幔狀的極光幔；五是沿磁力線方向的射線狀的極光芒。
極光形體的亮度變化也是很大的，從剛剛能看得見的銀河星雲般的亮度，一直亮到滿月時的月亮亮度。在強極光出現時，地面上物體的輪廓都能被照見，甚至會照出物體的影子來。最為動人的當然是極光運動所造成的瞬息萬變的奇妙景象。我們形容事物變得快時常說：“眼睛一眨，老母雞變鴨。”極光可真是這樣，翻手為雲，覆手為雨，變化莫測，而這一切又往往發生在幾秒鐘或數分鐘之内。極光的運動變化，是自然界這個魔術大師，以天空為舞台上演的一出光的活劇，上下縱橫成百上千公裡，甚至還存在近萬公裡長的極光帶。這種宏偉壯觀的自然景象，好像沾了一點仙氣似的，頗具神秘色彩。令人歎為觀止的則是極光的色彩，早已不能用五顔六色去描繪。說到底，其本色不外乎是紅、綠、紫、藍、白、黃，可是大自然這一超級畫家用出神入化的手法，将深淺濃淡、隐顯明暗一搭配、一組合，好家夥，一下子變成了萬花筒啦。根據不完全的統計，目前能分辨清楚的極光色調已達一百六十餘種。
極光這般多姿多彩，如此變化萬千，又是在這樣遼闊無垠的穹窿中、漆黑寂靜的寒夜裡和荒無人煙的極區，此情此景，此時此刻，面對五彩缤紛的極光圖形，親愛的讀者，你說能不令人心醉，不叫人神往嗎？無怪乎在許許多多的極區探險者和旅行家的筆記中，描寫極光時往往顯得語竭詞窮，隻好說些“無法以言語形容”，“再也找不出合适的詞句加以描繪”之類的話作為遁辭。是的，普通的美麗、壯觀、奇妙等字眼在極光面前均顯得異常的蒼白無力，可以說，即使有生花妙筆也難述說極光的神采、氣勢、秉性脾氣于萬一。
美翻了!俄宇航員太空拍下北極光,如何描述這一奇景
我們生活的地球是一個非常美麗的“大觀園”。在地球上我們可以看到高山流水的高雅神韻，可以看到廣闊平原的無邊無際，可以看到大海的波濤洶湧，也可以看到藍天白雲的靓麗多姿……不錯，我們在地球上看這一切都是這麼美。近日俄國宇航員在太空中拍下了北極光，真的很美。
在當地時間1月14日，俄國宇航員Kud-Sverchkov在社交平台上發布了從國際空間站拍攝到的北極光，令人驚歎的延時鏡頭記錄下來了這一迷人的偉大時刻。從鏡頭中我們看到晚上的地球是暗暗的、藍藍的。為什麼地球是藍色的呢？因為我們在上初中的時候就知道地球上70％都是海洋。随着衛星的移動，我們看到在遠處慢慢出現了一道光線，這條光線是綠色的，光線出現之後，我們更加清楚地看到地球的表面，真的都是藍色的海洋。而這道綠光越來越亮，越來越清晰，仿佛是一道綠色的“彩虹”出現在了人們的眼前一樣。真的太神奇、太美了！
從視頻中我們看到鏡頭移動的還是非常快的。在鏡頭面前偌大的一個地球顯得好小好小，感覺很快地球上所有的面都被拍攝完了。我們也看到”鏡頭對準地球的時候才能看到地球的美麗“容顔”，除此之外，太空中都是漆黑一片，也讓人感到很孤獨。此刻我們就想到了一直在太空飛船中工作的宇航員，他們真的是太能耐得住寂寞了，他們真是太偉大了，他們是默默無聞地為人類做貢獻，犧牲了大好青春和親情、友情、愛情等。沒有他們的探索，我們還是不能完全認識人類的這個“大觀園”。
極光是一種絢麗多彩的等離子體物力現象。其發生是由于太陽帶電粒子流，也就是太陽風進入地球的磁場，在地球南北兩極附近地區的高空，夜間出現的燦爛美麗的光輝現象。這也是宇航員在太空中“旅行”時所發現的一處“美景”，相信宇航員在看到這一“景觀”時，也是非常驚喜的。
極光是什麼顔色的
極光最常見是顔色是綠色的螢光，也有鮮豔的紅色，但是極光的色彩，早已不能用五顔六色去描繪，根據不完全的統計，能分辨清楚的極光色調已達一百六十餘種。
極光的顔色和強度也取決于沉降粒子的能量和數量，人們看到的極光，主要是帶電粒子流中的電子造成的。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。
擴展資料南極光與北極光不同，這是因為太陽也有強大的磁場。它改變了地球的磁力線，擠壓地球朝向太陽一側的磁力線，拉長地球背向太陽一側的磁力線，從而形成一條磁尾。其結果是，地球磁場輪廓看起來有點像一隻家蠅——其圓形頭部朝向太陽，其拉長的身體和尾巴則指向遠端。
極罕見的情況下，太陽的磁極會與地球的磁極完美吻合。但大多數時候，太陽和地球的磁極都會發生傾斜，從而使地球的磁場輪廓變得像一隻帶有彎曲尾巴的家蠅。
起伏不定的太陽風使得這隻家蠅的尾巴發生“搖擺”，破壞并重新形成新磁力線，描述這種情況的術語是磁力線“重聯”事件。科學家認為，正是這些重聯事件使得南北兩極的極光有所不同。
參考資料來源：百度百科-極光（自然現象）
參考資料來源：中國經濟網-為什麼南極光與北極光不同？
北極光是如何形成的
極光最易出現的時期是春分和秋分兩個節氣來臨之前，且春秋兩季出現頻率更甚夏冬。但2007年美國國家航空航天局“THEMIS”任務的資料顯示，在春分和秋分兩節氣時地球位置與“磁索”交錯最甚，而非因四季交替影響才有此結果。[2]另外，在太陽黑子多的時候，極光出現的頻率也大。
1)由于從太陽射來的電子接近地磁場之偏轉，及繞磁極集中成螺旋狀所引起之輻合效應。為通過極稀薄而最冷之高氣層之放電，造成大氣中的瑰麗發光現象。形狀有拱弧，長條與薄霧等，所呈狀态從跳動，閃爍到爆炸都有。極光顔色通常是白中帶綠，帶紅，帶黃，帶藍，帶紫或粉紅，持續時間從數小時至數日不等。
(2)為什麼極光隻出現于地球兩極地區？原來地球有着強大的磁場，來自太陽的帶電粒子受到地球磁場的影響，由于磁力線輻合的效應，這些電子與正離子所構成的氣體(我們稱他為電漿)會在沿地球磁場線方向産生一個向上的電場，于是電漿中的電子就被此電場加速，打入高緯度之電離層，所以隻有射向兩極地區的帶電粒子才能進入高層大氣産生極光。
(3)地磁北極在加拿大(地磁北極距地理北極約1200km之遠。兩者以地心相交約11.5o。)，故在加拿大南部和美國北部常見到極光，西伯利亞之低磁緯度較少見到。平時越高磁緯度地區才能看見北極光，但逢太陽風暴之激烈程度于稍低磁緯度地區也能看到。科學家已能正确預測十一年為周期之太陽風暴，大量的從太陽風暴中的帶電粒子沖向地球，與地磁場之交互作用産生絢爛景緻的北極光。公元二千年正逢十一年周期高峰，于稍低磁緯度地區也能看到。
(4)位在北極的稱為北極光，位在南極的稱為南極光，就如同天使頭上的光環一般，套在地球南北極的夜空中。北極光與南極光有時可如同鏡中影像般成對出現。
北極光是怎麼形成的
極光是由于太陽帶電粒子流進入地球磁場，彙聚在地球南北兩極附近地區的高空，等到夜間就會出現燦爛美麗的光輝。
作為旅遊勝地的北極和南極，因為這兩個地方在一個時間段會出現美麗的極光，這就是吸引人們的一個景點。那麼極光是怎麼形成的呢？
詳細内容 01在南極被稱為南極光，在北極被稱為北極光。地球的極光是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）而産生。
02極光常常出現于緯度靠近地磁極地區上空，一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光産生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。
03現代物理學對極光産生原理有詳細描述，地球上的極光是由于來自磁層和太陽風的帶電高能粒子被地磁場導引帶進地球大氣層，并與高層大氣（熱層）中的原子碰撞造成的發光現象。極光不隻在地球上出現，太陽系内的其它一些具有磁場的行星上也有極光。
04根據關于極光分布情況的研究，極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環狀，而是卵形。極光的光譜線範圍約為3100～6700埃，其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線，稱為極光綠線。
05大多數極光出現于地球上空90-130千米處。1959年，一次北極光所測得的高度是160千米，寬度超過4800千米。但有些極光要高得多，高度可達560-1000千米以上。
