简单的解释:太阳风暴吹来的带电粒子飘到了地球,与大气结合产生的电磁风暴与可见光,就是极光。在北极出现的就叫北极光,当然在南极产生的也就是南极光了。

要弄明白极光形成的原理,首先我们要从太阳说起。

太阳主要是由氢元素组成的。在大量氢原子产生的引力挤压下,太阳内核很小的一部分区域(比月球还小)发生了核聚变反应,先有氢元素核聚变,衰变成氦元素,之后氦再继续聚变、衰变成重金属元素(铁、锑),太阳内核每秒将6亿多吨氢元素聚变成氦元素,在聚变的过程中将能量释放出来,因此太阳便如我们所见到的,发光、发热。由于太阳含有的氢元素太多了,以至于它可以产生几十亿年的核聚变反应,也就是说,在未来的几十亿年内,太阳将持续带给临近星球温暖。

太阳的近照

太阳表面附著太阳黑子,太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动。是由于此处磁场十分强烈,导致此区域温度(约4500摄氏度)低于太阳光球层表面温度(约6000摄氏度),所以看上去像一些附著在太阳上的深暗色的斑点。受强烈磁场影响,太阳黑子之间会发生能量活动。

太阳黑子

由于太阳黑子之间的激烈活动(太阳黑子之间发生能量活动),放射出无数的带电粒子。

一部分带电粒子会扩散到宇宙,飞向地球。它们是肉眼看不到的。

当带电粒子流射向地球,进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿著地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中。

带电粒子吹过地球示意图

因为地球有南北两极磁极,这些带电粒子被分流到地球的南北两极附近。与大气中氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了「电磁风暴」和「可见光」的现象,就成了众所瞩目的「极光」。

地球上的极光

看蒙圈了?没关系,我们来梳理一下「极光形成的原因」。

本质上来说,极光是太阳风暴吹过来的带电粒子与地球高空大气中的原子与分子在地球大气层最上层(距离地面100-200公里处的高空)运作激发的光学现象。极光的形成有三大个重要过程:太阳风产生的带电粒子、地球磁场把带电粒子吸引到南北极、与大气成分运作激发。所谓「太阳风」,是太阳对宇宙不断放射的一种能量,它是由电子与质子所组成。由于太阳的激烈活动,放射出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿著地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中,与氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了「电磁风暴」和「可见光」的现象,就成了众所瞩目的「极光」。

这下理解了吗?


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