极光怎么产生的

极光是怎么形成的？~

是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生是由于太阳带电粒子流（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。

中文名称：极光
英文名称：aurora
或Polar
light或Northern
light
定义1：由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象,
常在高纬地区高空出现。
定义2：行星高磁纬地区大气中产生的彩色发光现象。外来的高能带电粒子流沿行星固有磁场进入两磁极与高层大气的气体分子和原子碰撞，形成极光。
极光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。而地球的极光，由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（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。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
经物理学家的试验和研究，证明了极光是由于高空稀薄大气层中带电微粒所起的作用。在80－1200千米的高空大气层中，空气是非常稀薄的，极光就在那里发生。
这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风"。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。
人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。
极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应。
【极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。
极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光。也有科学家发现火星、木星上的极光。
极光按形态可分为：
匀光弧极光
射线式光柱极光
射线式光弧光带极光
帘幕状极光
极光冕
按观测的电磁波波段分为：
光学极光
无线电极光
按激发粒子类型可分为：
电子极光
质子极光
按发生区域可分为：
极光带极光
极盖极光
中纬极光红弧

极光（Aurora或Polar light或Northern light）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。而地球的极光，由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光
原理极光发现的历史很早，《河图稽命征》上说：“附宝（黄帝之母）见大电光绕北斗权星，照耀郊野，感而孕二十五月，而生黄帝轩辕于青邱。”这很可能是指极光。部份中国学者认为《山海经·大荒北经》中的烛龙是指极光，古人形容为“人面蛇身，赤色，身长千里，钟山之神也。”。

1619年，伽利略以曙光女神奥罗拉（Aurora） 之名创造出aurora borealis 一词。伽利略解释极光是由反射从地球上上升蒸气的太阳光。

极光最易出现的时期是春分和秋分两个节气来临之前，且春秋两季出现频率更甚夏冬。但2007年美国国家航空航天局“THEMIS”任务的资料显示，在春分和秋分两节气时地球位置与“磁索”交错最甚，而非因四季交替影响才有此结果。[2]另外，在太阳黑子多的时候，极光出现的频率也大。

过去的理论在过去，有些理论被用来解释这种现象，但现在都已经过时了。

本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）的理论：神奇的北极光是浓稠的带电粒子和极区强烈的雪和其他的湿气作用造成的。
极光的电子来自太阳发射的光束。这是克利斯蒂安柏克兰在1900年提出的说法，她在实验室用真空室和磁化的地球模型，显示电子是如何被引导至极区。这个模型的问题包括本身缺乏在极区的极光、负电荷本身自行散射这些光束、而且在近期内仍然缺乏任何太空中的观测证据。
破水桶理论：极光是溢流出的辐射带，这是詹姆斯范艾伦和工作伙伴大约在1962年首先提出的。他们指出在辐射带内获得的巨大能量很快就会在极光的漫射中耗尽。不久之后，很明显的陷在辐射带内的都是高能的带正电离子，而在极光内几乎都是能量较低的电子。
极光是太阳风中的粒子被地球的场线引导至大气层顶端造成的,这适用于极光的尖点，但在间点之外，太阳风没有直接的作用。另一方面，太阳风的能量主要都留驻在带正电的离子，电子只有0.5eV，而在尖点上会上升至50-100eV，这仍然远低于极光的能量。
[编辑] 现代的理论根据美国国家航空航天局“瑟宓斯卫星任务”（2007/12）（Themis mission）传回的新数据，科学家发现太阳释放的带电粒子像一道气流飞向地球，碰到北极上空磁场时又形成若干扭曲的磁场，带电粒子的能量在瞬间释放，以灿烂眩目的北极光形式呈现，而地球的极光主要只有红、绿二色是因为在热成层的氮气和氧原子被电子破撞，分别发出红色和绿色光。

这项研究是由美国加州大学洛杉矶分校的安吉罗波洛斯主持，其研究结果已于2007年12月9日在“美国地球物理联合会”的学术会议中发表。

瑟密斯卫星任务的5个人造卫星群2007年2月成功发射升空，3月在阿拉斯加和加拿大上空侦测到北极光出现两小时，同一时间卫星也侦测到带电粒子流接触到北极磁场。而让安吉罗波洛斯惊讶的是，带电粒子和磁场接触形成的地磁风暴以每分钟650公里的速度掠过空中，威力相当于芮氏规模5.5的地震。

科学家早就怀疑，北极光的能源来自带电粒子与北极磁场接触产生的扭曲磁场，但这个理论一直到2010年5月才获得证实，当时瑟密斯任务的卫星群从地球上空6万多公里首度测到扭曲磁场的结构。

极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线（Field line）集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。[3]

在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光，经常出现的地方是在南北纬度67度附近的两个环带状区域内，阿拉斯加的费尔班克斯（Fairbanks）一年之中有超过200天的极光现象，因此被称为“北极光首都”。

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Polarlicht_2.jpg
美国阿拉斯加州埃尔森空军基地拍摄到的北极光

http://commons.wikimedia.org/wiki/Polar_aurora?uselang=zh

由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象, 常在高纬地区高空出现。

由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象

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翁源县13979606735： 极光的形成原理是什么? - ？
柘侦长富： 极光是地球周围的一种大规模放电的过程.来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极.当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光.极光出现在地球...

翁源县13979606735： 极光是怎么产生的? - ？
柘侦长富： 北极光和南极光一直使人类为之着迷,为了一睹这种在地球大气层中出现的壮观景象,人们甚至不惜长途跋涉数千公里来观赏.极光笼罩在北磁极(北极光)和南磁极(南极光)上空.当太阳风(即太阳喷出的带电粒子)中的高电荷电子与地球...

翁源县13979606735： 极光是如何形成的? - ？
柘侦长富：[答案] 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. 极光多种多样,五彩缤纷,形状不一,绮丽无比,在自然界中还没有哪种现象能与之...

翁源县13979606735： 极光怎么产生的.因为太阳风的带电粒子流的少数带电粒子到了地球,因磁极的原因,跑到了北极和南极,与大气中的原子发生反应表现出来的. - ？
柘侦长富：[答案] 极光产生的原因 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. 极光多种多样,五彩缤纷,形状不一,绮丽无比,在自然界中还没有...

翁源县13979606735： 什么是极光?怎样产生的? - ？
柘侦长富：[答案] 极光是一种出现于星球的高磁纬地区上空,绚丽多彩的发光现象.而地球的极光,由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(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.这三者缺一不可.极光不...

翁源县13979606735： 极光是怎么形成的? - ？
柘侦长富：[答案] 人们知道极光至少己有2000年了,因此极光一直是许多神话的主题.在中世纪早期,不少人相信,极光是骑马奔驰越过天空的勇士.在北极地区,纽因特人认为,极光是神灵为最近死去的人照亮归天之路而创造出来的.随着科技的进步,极光的奥秘也越...

翁源县13979606735： 极光是怎么形成的 - ？
柘侦长富： 证明了极光是由于高空稀薄大气层中带电微粒所起的作用.在80-1200千米的高空大气层中,空气是非常稀薄的,极光就在那里发生. 太阳是一个庞大而炽热的球体,在它内部发生聚核反应,产生了强大的带电微粒流,并从太阳发射出来.当这种带电微粒流射入地球的大气层时,就与稀薄气体分子猛烈地冲击起来,于是产生了发光现象,这就是极光. 为什么极光只有在南北两极附近出现呢?因为地球像一块巨大的磁石,而它的磁极在南北两极附近.从太阳发射来的带电微粒流受到地磁场的影响,以螺旋形的运动方式趋近于南北极,所以,极光大多在南北两极附近的上空出现.

翁源县13979606735： 极光是如何形成的 - ？
柘侦长富： 极光是天空中一种特殊的光,常常出现在地球的高纬度地区,主要是南极和北极.极光的色彩、亮度千变万化,美丽壮观.大气、磁场和太阳风是形成极光的必不可少的3个条件. 按照形态,极光分为5种:底边整齐微微弯曲的圆弧状的极光弧...

翁源县13979606735： 极光是怎样出现的? - ？
柘侦长富： 极光是太阳爆发的辐射(是一些带电的高能粒子,俗称太阳风)较大时,与地球磁场碰撞产生的.百科上说,太阳不断地向地球放射物质点.而当太阳的质点直射地球磁场而被挡住时,它便向地球四周扩散,结果约有1%的质点钻入北磁极附近的大气层.它们在高空大气层中与原子和多半由氧和氮构成的分子相遇,原子吸收了太阳质点所含的一部分能量时,立即又将这能量释放出来而产生极强的光,氧发出绿色和红色的光,氮则发出紫、蓝和一些深红色的光.这些缤纷的色彩组成了绮丽壮观的极光景象.

翁源县13979606735： 极光是怎么形成的呢? - ？
柘侦长富： 极光是怎么形成的?极光的形成如同日常所见到的氖气灯管一样,灯管中稀薄的气体受到带电粒子的强烈碰撞因而发光,而极光就是高空大气中的一种发光过程.具体地说,极光是太阳放射出大量的质子和电子等带电微粒,这些微粒以高速度...