第058 期

为什么北极会有极光?

Why are there auroras at the poles?

太阳送来的礼物

📅

📌 一句话记住

太阳送来的礼物

📖 科普详解

主题引入

北极的夜空有时会出现绿色、紫色、红色的光带,像有人把彩色丝带挂在天空上。它们会飘动、弯曲、闪烁,好像天空在跳舞。这些美丽的极光到底从哪里来?

常见误解

极光不是北极的灯光,也不是云朵反射城市霓虹。它和太阳有关:太阳会不断吹出带电粒子组成的“太阳风”,这些粒子来到地球附近后,会受到地球磁场的引导。 极光也不只在北极出现。南极附近也有对应的南极光,只是北极光更常被人们观测和讲述。

核心原理

太阳风中有许多带电粒子。地球的磁场像一面看不见的盾牌,大部分粒子会被挡开或绕到两极附近。靠近两极的磁力线像漏斗,把一部分粒子引向高层大气。 这些高速粒子撞上大气中的氧原子和氮分子,会把它们暂时“撞到更兴奋的状态”。当氧和氮恢复平静时,就会释放出光。大量粒子在高空同时发光,于是形成了会飘动的极光。 不同气体和不同高度会发出不同颜色。氧原子常产生绿色或红色,氮分子可能带来蓝色、紫色等颜色。极光通常发生在几十到几百千米高空,不是贴着冰面在发光。

生活应用

极光常在高纬度地区的冬季夜晚更容易被看见,因为夜晚更长、天空更暗。观测需要晴朗、少云、远离城市灯光,还要有太阳活动带来的足够带电粒子。 太阳活动很强时,极光可能出现在更低纬度地区,但强烈的太阳风也可能干扰卫星、无线电通信和电网。科学家会监测太阳风和地磁活动,帮助保护这些设备。

延伸知识

极光的形状变化和地球磁场、太阳风强弱有关。它可能像帘子、弧线或波浪一样移动,变化速度有时很快。 在太空中,宇航员也能看到极光带。极光不是燃烧的火焰,没有普通火焰那样的温度,而是高层大气被粒子激发后发出的光。

一句话总结

极光是太阳风带电粒子沿地球磁场进入两极高层大气,撞击氧和氮并使它们发光形成的彩色光幕。