美麗的極光是如何產生的

2020-12-04 胖胖講知識

極光是自然界中最漂亮的奇觀之一。極光多種多樣,綺麗無比。任何畫筆都很難描繪出在嚴寒的兩極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。極光有時出現時間極短,像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。

極光依性質可分為擴散極光和分立極光兩種類型。

在黑暗的天空中,我們肉眼是很難看到擴散極光的,但它定義了極光帶的範圍。

分立極光,是在看不見的擴散極光中能夠明確看出形狀的部分,其最亮時的亮度足以讓人在夜晚閱讀。極光在極光帶中出現時通常是瀰漫性的光斑或弧形,且通常是在裸眼可見的程度之下。分立極光通常會顯示出磁場線或像簾幕狀的結構,最常見的是綠色的螢光,它可以在數秒鐘內發生變化,也可以幾個小時光度都不變。

按照極光的形態分類可分為:勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。

按照極光觀測的電磁波波段可分為:光學極光、無線電極光等。

按雷射激發粒子類型可分為:電子極光、質子極光等。

按照極光發生區域可分為:極蓋極光、極光帶極光 、中緯極光紅弧等。

極光出現於星球的高磁緯地區上空,是一種絢麗多彩的發光現象。地球的極光,是來自地球磁場和太陽的高能帶電粒子流流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發而產生。極光產生的條件有三個:大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。

極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近,地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時,與大氣中的原子和分子碰撞並激發,能量釋放產生的光芒形成圍繞著磁極的大圓圈,即極光。

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。這是因為在春分和秋分兩節氣時地球位置與「磁索」交錯最甚。另外,在太陽黑子多的時候或當太陽周期在日冕大量拋射增加和太陽風強度增強的階段時,極光出現的頻率和亮度也會增加。

目前,許多科學家正在對極光進行深入研究。人們看到的極光,主要是帶電粒子流中的電子造成的。極光的顏色和強度也取決於沉降粒子的能量和數量。用比喻來形容,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。科學家可以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。

極光雖然美麗,但是在地球大氣層中投下的能量,可以與全世界發電廠所產生電容量的總和相比。這種能量通常攪亂無線電和雷達的信號。極光所產生的強力電流,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的幹擾,從而使某些地區暫時失去電力供應。怎樣利用極光所產生的能量為人類造福,是當今科學界的一項重要使命。

相關焦點

  • 神奇的極光是如何產生的?
    在地球南北極上空,我們知道經常會出現極光,很多人認為雷射非常的漂亮,五顏六色,變幻莫測。有人願意在極光下許下心願,代表自己未來可能實現的一些夢想,因為極光得絢麗多姿,所以我們往往把極光認為是最美好的事物。如果能夠到達極光的天空之下,我們也認為是一件非常幸福的事情!
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    在地球南北極上空,我們知道經常會出現極光,很多人認為雷射非常的漂亮,五顏六色,變幻莫測。有人願意在極光下許下心願,代表自己未來可能實現的一些夢想,因為極光得絢麗多姿,所以我們往往把極光認為是最美好的事物。如果能夠到達極光的天空之下,我們也認為是一件非常幸福的事情!
  • 震撼人心的極光是如何產生的呢?
    我們幾乎是看不到空間天氣的,除了極光——一種自然界最令人驚嘆的景象。當來自太陽的能量物質猛烈撞擊地球磁場時,就會產生極光,即在南北緯地區看到的閃爍的、移動的色帶,也被稱為南北光。這張加拿大上空的北極光照片是由國際空間站上的一名太空人在2017年9月拍攝的。
  • 極光美麗而震撼,但卻會給地球帶來災難,這是為什麼?
    極光是怎樣產生的?極光的出現很早以前就吸引了人們的注意,畢竟它是那樣絢爛美麗。對於天空中這一道美麗的極光是如何出現的,千百年來,人類也一直在追尋這其中的奧秘。後來,科學家們發現,極光的出現與太陽活動密切相關。
  • 極光美麗而震撼,但卻會給地球帶來災難,這是為什麼?
    極光是一種非常罕見的自然現象,它只在南北兩極出現,出現的時間也沒有任何規律性可言。神奇而美麗的極光就像是一條通往天空的道路,很多人非常期待能一睹極光的美妙。但當你躺在北極欣賞著極光的同時,可能地球的某個地方正在遭受災難。因為極光雖美,但卻會給地球通訊帶來很嚴重的影響。這是為什麼?
  • 令人心之嚮往的極光是如何形成的?揭開極光背後的美與醜!
    每當午夜時分,潛入夢中,每個嚮往愛戀的人都希望和自己的伴侶去看一次極光,在壯美的景觀下,仰望星空。那麼到底什麼是極光呢?其實它就是一種在高緯度地區的發光現象,極光絢爛多彩,有著各種各樣的形態。極光發生,整個天空猶畫卷一般,簡直是大自然的鬼斧神工。如此美麗的極光又是如何產生的呢?我們都知道地球是有磁場的,當太陽所吹出的攜帶有高能粒子的太陽風到達地球附近,地球的磁場就會使其中的一些粒子移到兩極。當他們進入極地的高層大氣時,與大氣中的原子和分子碰撞,使大氣中的粒子被激發,就會產生光芒,形成極光。
  • 大自然美麗奇觀,極光世界
    極光被視為自然界中最漂亮的奇觀之一。早在2000多年前,中國就開始觀測極光,有著豐富的極光記錄。地球磁場,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。極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。
  • 科學網—太陽黑子爆發耀斑 產生壯觀極光
    北京時間9月29日消息,一個直徑達到6.2萬英裡(約合10萬公裡),相當於地球直徑10倍的太陽黑子正產生巨大的太陽耀斑,為英國夜空送上壯觀的極光秀。一位星空守望者表示這是他迄今為止觀賞到的最美極光。 極光由太陽的輻射粒子轟擊地球大氣層時產生,通常只在遙遠的北國出現,例如挪威。
  • 你造嗎 絢麗多彩的極光是如何形成的
    極光是南北極(高緯)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。
  • 北極裡有一束光:美麗極光背後也一樣美好嗎?
    美麗的極光  要說地球上最美麗,最神秘的景色,極光算是其中之一了。  黑暗夜空突然被奇妙的光束點亮,光束在夜空中旋轉、彎曲,形成了一場多彩又神秘的演出。  美麗的極光  從科學上來講,極光只是一種絢麗多彩的發光現象。
  • 極光是這樣產生的,產生的過程讓人震驚,提醒我們地球是多麼脆弱
    當時科學家們並不知道,但這團空氣是由極光造成的。這些令人眼花繚亂的光線,使人類著迷了幾個世紀,解開極光之謎花了數百年的時間。今天,科學家們仍在繼續研究。在北極苔原的深處,研究人員正在研究一種不同的極光,它導致大氣洩漏到太空中。極光的記錄可以追溯到史前繪畫,但是第一次科學觀察是在1790年。
  • 簡單易懂,絢麗的極光是如何產生的?
    極光極光的形成有三要素:高能帶電粒子流、極光主要發生在電離層,電離層大氣主要成分為氧和氮,氧原子輻射的光主要以紅光和綠光為主,氮原子輻射的光主要以藍光為主,這幾種光還可以混合生成其他的顏色的光。這就是極光形成的全部過程了。如果大家喜歡,請點下關注,謝謝!!!
  • 太陽風暴襲擊地球:極區可看到美麗極光
    美國宇航局科學家託尼·菲利普斯認為這場強烈的太陽風暴在9月9日至10日之間抵達,9月12日至13日地球周圍會出現較為糟糕的空間天氣,極區附近的人們可以看到美麗的極光。科學家稱日冕物質拋射夾雜的各種物質以非常高的速度穿過太陽大氣層,太陽風暴的速度可以達到每秒3750公裡,這是一個移動速度非常快的風暴,本周末我們仍然可以感覺到太陽風暴對高層大氣、極區產生的影響。
  • 為什麼只有在南北極才能看到極光?極光到底是如何形成的呢?| 分鐘...
    為什麼只有在南北極才能看到極光?極光到底是如何形成的呢?| 分鐘科學 要說最美麗的景色 小火星覺得非極光莫屬了 神奇的光暈美輪美奐 讓人心嚮往之
  • 極光是怎麼形成的?如何拍下瑰麗極光景象?
    撰文/倪老溼本文節選自《知識就是力量》雜誌極地最讓人心馳神往的,應該就是極光了。極光如同一塊巨大的幕布,從遙遠的天空垂下,不停地改變著自己的形狀。極光是由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流使高層大氣分子或原子激發而產生的,常常出現於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,有時會發生連續性的變化。極光產生的條件有三個:大氣、磁場、高能帶電粒子,這三者缺一不可。極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也都有可能會出現。
  • 美麗的北極光是如何形成的?
    在北歐神話中,極光是神靈建造的天空的火橋。這個空靈的展示,北極光非常漂亮。是什麼導致這些光出現?我們的太陽距離14960萬千米。但它的影響遠遠超出其可見表面。太陽上的大風暴會使太陽能粒子衝擊太空。如果地球在粒子流的路徑上,我們的行星的磁場和大氣會作出反應。當來自太陽的帶電粒子撞擊地球大氣層中的原子和分子時,它們會激發這些原子,使它們點亮。
  • 如何優雅的欣賞鯨魚跳水?來冰島看的可不僅僅是極光
    所以小編這次帶來的就是緩解焦慮的有效辦法——去冰島看極光看鯨魚戲水呀。要問極光哪裡好,北極冰島歡迎您,冰島最為出名的就是它的極光了,極光一般只會在兩極地區出現,並且在季節地區裡看到的極光都是不同的,但是在冰島卻能夠看到顏色繁多的極光。圖上這幅畫面就是綠色的極光照片,綠色的清新讓整個人的視野裡都變的富有生機與蓬勃。
  • 有一種美,叫極光,世間美麗都不及你
    當極光閃現 鋪滿天空 帶來希望和曙光 你便會獲得前所未有的勇氣 面對生活的力量 有一種美 叫極光
  • 極光這麼美,它是怎麼產生的呢?
    這是「極光的旅行」。北極光(northern light)和南極光(southern light),產生於來自太陽的高能粒子與我們大氣層中性原子的相撞。碰撞放射的能量產生了使人類讚嘆數世紀的光之奇觀,但這些粒子的旅行不只是離開太陽抵達地球那樣簡單。就像任何一個越野自駕遊,要兜很大的圈子且沒有任何人幫助來指引方向。
  • 極光是怎麼形成的
    在我們生活的地球上有著一種現象叫「極光」#極光#,極光(Aurora、Aurora Borealis、Polar light或Northern light)出現於星球的高磁緯地區上空,是一種絢麗多彩的發光現象。