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极光是如何形成的?对此你怎么看?
描述版:在地球南北两极附近地区的高空,夜间常会出现灿烂美丽的光辉。它轻盈地飘荡,同时忽暗忽明,发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。这种壮丽动人的景象就叫做极光。
科学版: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。
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,便沿着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”。
国内版一:
相传公元前两千多年的一天,夜来临了。随着夕阳西沉,夜已将它黑色的翅膀张开在神州大地上,把远山、近树、河流和土丘,以及所有的一切全都掩盖起来。
一个名叫附宝的年轻女子独自坐在旷野上,她眼眉下的一湾秋水闪耀着火一般的***,显然是被这清幽的夜晚深深地吸引住了。夜空像无边无际的大海,显得广阔。安详而又神秘。
地球上极光的形成原理从下面几个方面阐述。
1.什么是极光?
太阳发出的高能带电粒子冲向地球时,在南北两极的高纬度地区上空,夜晚看到的灿烂炫目的美丽现象。
形成极光现象需要具备三个条件:高能粒子、大气和磁场。
地球的磁场类似于条形磁铁产生的磁场,磁极在南北两极。当太阳风也就是高能带电粒子吹向地球时,虽然赤道地区的磁场较弱,由于高能粒子的运动方向垂直与磁场方向,磁场对粒子的洛伦兹力最强,会使粒子发生偏转,这样高能粒子几乎到不了赤道地面及其上方的大气。两极的高纬度地区磁场方向正好与高能粒子的运动方向一致,磁场几乎不产生力,这样高能粒子就长驱直入到达了高纬度地区上空,与大气中的分子原子碰撞。
3.怎样出现五颜六色的光?
大量的高能粒子碰撞大气中的分子原子,一部分能量会被大气中分子原子吸收,增加了原子能量,根据波尔理论,吸收了能量的原子处于高能级状态,但不稳定,会自发向低能级跃迁,这样释放出光子,当光子的频率处于可见光范围时,我们就能看到光了。极光主要是高能粒子碰撞大气中的氧原子氮原子产生的红光和绿光形成的。
极光是一种大气发光现象,发生在地球的两极地区,发生在南极叫南极光,发生在北极叫北极光,极光是太阳风和地球上空的大气层合作的结果。
人们对发生极光的原因探索了很多年,现在确认就是由于太阳风进入地球磁场,使高层大气中的分子或原子激发或电离而产生绚丽多彩的光芒。太阳发射的高速带电粒子并不是沿直线行进的,它会在太阳的磁场作用下曲线轨迹移动。同样,地球也有磁场,绝大多数带电粒子会偏向地球两极,这就如同是在地球周围搭起了一个***的保护罩。
在地球磁场的作用下,带电粒子偏移两极地区,会在两极地区上空形成环形的激发区域,极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量,也就是太阳风暴的剧烈程度。
观测极光要去高纬度地区,最好在冬季,而且要选择晴朗的夜晚,一场大自然恩赐的绚丽天空烟火会如期上演。
极光
极光是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,极光是由于太阳风进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉,地球的极光是来自地球磁层或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、(太阳风)高能带电粒子,这三者缺一不可,其它有磁场的行星也可以形成极光。(看图)
极光不是地球的特有产物,一般出现在星球的纬度较高的区域,有时大地震前也会出现极光,特点:绚丽、多彩、形状多样。
有人把极光进行了分类,如,从电磁波的波段角度分为光学极光和无线电极光,从粒子的类型的角度分为电子极光和质子极光,从分布的的区域分为极盖极光和极光带极光等。
人类研究最多、出现频率最多的是极盖极光,如北极光和南极光。极光形成有三大条件:排在第一的是有磁场,第二,有高速运动的带电粒子,如质子、电子、离子等。第三,有大气对光的折射和电离,因为大气厚度的变化,对光的色散能形成光带。符合这三个条件的星球都有极光现象。
南极光或北极光主要是太阳辐射的带电粒子(粒子流的运动相当于电流)在地磁场中受力运动并使原子电离而产生的。正是由于地磁场的作用,才保护地球生物不被太阳辐射所伤害,没有了地磁场,太阳中的高能粒子流不仅伤害地球生命,也严重影像地球上的电磁设备和无线电通信,地磁场的大变化也会产生极光,地震时的极光就是因为地磁场发生了剧烈变化造成的。
为什么极光的颜色不同呢,这主要是太阳辐射的粒子与大气层中的不同原子或分子相遇时辐射了不同波长的光,例如氧会发出绿色光或红色的光,氮则发出紫光或深红色的光。利用光谱分析仪还可以得到结论,极光的颜色还与大气中的粒子能量和数量有关。
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