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極光是如何產生的 極光是怎麼發生的

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導語:極光是大家都比較想看到的場景,觀看極光需要在空曠且沒有其他光源影響的場地,這樣人們才能更好的進行觀賞。那麼,今天小編想跟朋友們來介紹一下,極光是如何產生的?極光是怎麼發生的?小編為大家又蒐集了一些乾貨,精彩內容就在下面。

極光是如何產生的

極光是如何產生的 極光是怎麼發生的

極光發生

當太陽風強烈時,磁力線能量遇到地球內部的磁感抗,有許多能量消耗不掉,於是就在電離層處形成了極光。

極光一般只在南北兩極的高緯度地區出現,但是2010年8月1日的太陽風暴恰好面向地球爆發,攜帶大量帶電粒子的太陽風準確無誤地“擊中”地球,與地球磁場相互作用產生“磁暴”,使美國密歇根州、丹麥和英國等緯度稍低的地區都能夠看到美麗的北極光景觀。專家稱,這一次的太陽風暴並沒有像事先推測的那樣破壞全球的衞星和電信系統,卻給地球帶來一場壯麗的“焰火盛會”。

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着磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣(大於80km)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着磁極的大圓圈,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週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。

極光是如何產生的 極光是怎麼發生的 第2張

極光現象

南極與北極的極光為何有所不同

1、北極光:當太空中的高能粒子撞擊極地附近的地球大氣層時,夜空當中即會出現極光。北極光與南極光通常各自呈現出綠色與紅色色調,但二者有時候也會表現出閃爍的藍色及紫色。

眾所周知,地球本身會產生磁場,其形狀類似於一個巨大的條形磁鐵,從南極穿過地球中心直達北極。磁場線則從兩極位置向外彎曲,且高度遠遠超越大氣層,其外弧就形成了我們這顆母星周邊的磁力線邊界。這個磁層抵擋着從太空衝向我們的帶電粒子。當太陽射出的帶電粒子穿過該磁層時,即會引發極光現象——其本質,是粒子沿着地球的磁場線向着冰冷的極地區域加速前進。如此一來,當這些粒子撞擊大氣層時,其會與原子及分子發生碰撞,並最終釋放出足以照亮天空的彩色光子。

當磁場線繞地球形成對稱曲線時,極光應該會出現在北半球與南半球相對應的同一位置。另外,大家如果有機會同時觀察兩端的極光,那麼其觀感結果應該幾乎相同。

這是因為太陽本身也擁有着極為強大的磁場,該磁場改變了地球磁場線所經由的路徑,擠壓着我們星球上面向太陽一側的晝面磁場線,同時拉長了背對太陽一側的夜面磁場線,這就形成了磁尾。其結果是,地球的磁場實際上擁有着類似於蒼蠅的整體輪廓——代表着昆蟲頭部的圓端朝向太陽,而細長的身體與尾巴則背向太陽。

極光是如何產生的 極光是怎麼發生的 第3張

極光圖片

2、南極光:極光期間發生的太陽輻射會對身處太空當中的宇航員造成危害。另外,其還可能改變軌道衞星的先進路徑,進而提高目前繞地球軌道運行的數千個物體之間發生碰撞的可能性。更好地理解極光出現的時間與地點將幫助科學家們更準確地預測並規劃無碰撞路徑。

在極少數情況下,太陽磁場的極點會與地球極點保持完全平行。但是大多數情況下,太陽與地球的各自兩極之間存在一定傾斜角度,這時候地球的磁場場就會被擠壓成帶有彎曲尾巴的蒼蠅形狀。波動的太陽風會“搖擺”地球的磁尾,破壞並改變地球的磁場線——這種狀況被稱為磁線重連。科學家們原本認為,正是磁線重連導致南北兩極位置的極光出現偏移。另一個導致極光差異的因素:太陽磁場會以非均勻的方式擠壓地球磁場。他們同時表示,磁尾部分附加的帶電粒子爆發——或者稱為“亞暴”——能夠消除這種不均勻擠壓所造成的偏移狀況。

這些極光皆出現在地球上的兩個不對稱位置。例如,在2002年11月15日,南極光的閃耀位置位於北極光的西側。但隨着極光現象的持續,二者之間的相對位置又發生了後續變化,即愈發趨於對稱。這些變化與以上提到的“亞暴”理論相吻合。

北半球與南半球受到的不均勻擠壓會扭曲地球的磁場線,並導致極光發生位置有所改變,他們還觀察到,當磁場線的斷裂部分被亞暴擊中時,導致偏斜現象出現的磁壓也將被抵消。

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