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极光

极光

叶翎
2024年10月

甚么是极光?
极光是一种在天空中舞动的自然光线,在地球的两极地区尤为常见。虽然迷人的极光需要夜空的衬托才较容易让肉眼观察得到,但极光实际上是太阳风与地球大气层和磁场相互作用的产物。在北半球出现的极光可被称为北极光,而在南半球的极光则被称作南极光。
太阳风和极光
太阳风是由太阳持续发射的高能量带电粒子形成。 当太阳风穿越太空接近地球时,某部分带电粒子会进入地球周围的大气层,并会受地球磁场引导到地球的磁极附近。这些来自太阳风的带电粒子随后与地球大气中的原子和分子碰撞,碰撞会激发原子和分子到较高的能量状态。当这些原子和分子回到较低的能量状态时,能量便以光的形式释放,通常被称为极光。 [1]-[3]
一
图一    芬兰Köngä (位于北纬67.8°) 的极光。 (照片由作者提供)
极光的颜色
极光的颜色取决于碰撞发生的高度和涉及的原子类型。最常见的绿色是在大气层较低高度的氧原子被碰撞时释放出来的。而当红色极光出现时,通常是在大气层高处的氧气被特别高能量的带电粒子碰撞造成的。而蓝色的极光则是被激发的氮分子释放出来的。 [2]-[4]
二
我们在哪里可以看到极光?
由于地球磁极距离地理极较近,极光最常见于北极圈和南极圈周围的高海拔地区。在强烈的太阳活动期间,中纬度地区也有机会见到极光。 不过,由于香港地处纬度较低,极光出现在香港夜空的机会甚微。