南北两极的极光如何产生的?
极光是来自大气外的高能粒子(电子和质子)撞击高层大气中的原子而产生的发光现象，常出现在地球两半球高纬度地区。
我们也许没有机会看见极光。但对于居住在极北或极南地域的人们，极光是一场神秘的夜空之舞。 闪烁的浅绿色光弦形状在不断地变化，就像轻柔的窗帘，被微风所牵动，婉延在宁静而寒冷的夜空中。极光的光度会改变，当它最明亮的时候，多种颜色相继出现，璀灿悦目。
极光到底是甚么？
很久以前，人们以为极光只是太阳光被天上微小的冰块反射而成的，但当科学家分析极光的光谱时，发现它与太阳的光谱并不相似，由此否定了这个说法。 另一方面，极光的光谱却和一些气体在极高电压下放电的光谱有不少相似之处。事实上，极光...全部
极光是来自大气外的高能粒子(电子和质子)撞击高层大气中的原子而产生的发光现象，常出现在地球两半球高纬度地区。
我们也许没有机会看见极光。但对于居住在极北或极南地域的人们，极光是一场神秘的夜空之舞。
闪烁的浅绿色光弦形状在不断地变化，就像轻柔的窗帘，被微风所牵动，婉延在宁静而寒冷的夜空中。极光的光度会改变，当它最明亮的时候，多种颜色相继出现，璀灿悦目。
极光到底是甚么？
很久以前，人们以为极光只是太阳光被天上微小的冰块反射而成的，但当科学家分析极光的光谱时，发现它与太阳的光谱并不相似，由此否定了这个说法。
另一方面，极光的光谱却和一些气体在极高电压下放电的光谱有不少相似之处。事实上，极光是地球大气高层的气体分子或原子受来自太阳的高能电子碰撞后发射的。简单来说，分子或原子受电子碰撞后，会被激发至较高的能态，甚至被电离。
当离子重新俘获电子，辗转回到基态的时候，便会被发射某些拥有特定波长的光波。
这个模型解释了极光的颜色。来自太阳的紫外线把氧分子分解成原子，成为了大气最高层 (电离层) 的主要成份。当氧原子受电子激发后，便会发出极光那主要的浅绿色光芒。
能量较高的电子则可深入大气层较低的地方，激发那里的中性氮分子，发出粉红色或紫红色的光辉。电离的氮分子则发出紫蓝色的光。这些次要的激发丰富了极光的颜色，为这道美丽的卷帘添上了悦目的花边。
极光与太阳活动有关吗？
有关。
产生极光的高能电子来自太阳。太阳是一个炽热的火球，在太阳的外层大气里，温度可超越一百万度。在这称为日冕的大气层里，原子 (主要是氢) 因为高温电离了，变成了一团充满了自由离子 (主要是质子) 和电子，既高温又非常稀薄的气体。
太阳日冕的爆发不断把这些离子和电子抛射出太空，形成所谓太阳风。这些带电粒子带同太阳的磁场，走过了差不多两天的路程才来到地球。电子遇上了地球的磁场后又会被俘虏，最后被牵引至地球南、北极附近，与大气高层的粒子碰撞，形成绚丽的极光。
因此，极光的出现与太阳的活动息息相关。太阳的活跃周期为十一年，即每隔十一年，太阳的活跃程度便会到达高峰。在这些太阳暴怒的时候，它的表面可能发生一些称为耀斑的高能爆发，伴随着爆发的是大量在日冕中的带电粒子被抛射出太空。
这些极高能的粒子可能带来了比平时大千倍的能量，使极光变得非常灿烂，高度也增加了，甚至在美国也可看到。
太阳风如何与地球磁场作用？
要明白太阳风遇到地球磁场后带电粒子的运动并不简单。
图二显示了地球磁场与太阳风的磁场相互作用，产生了几个区域。地球磁场被太阳风的磁场塑造成彗星状的区域，两者的磁力线在区域的边沿 (称为磁顶) 交接。当太阳风经过磁顶时 (图三)，带电粒子受磁场的磁力影响，质子会偏移至图四的右方，而电子则偏移至左方 (你还记得如何从右手法则决定带电粒子在磁场中的运动方向吗？) 这些电荷的分离造成了正负两个电极，产生了从正极流向负极的电流。
但这电流并非直接流通两电极，而是绕过一条很有趣的路径﹕电流首先受地球磁场的影响，沿着磁力线回旋至电离层，在电离层形成一个椭圆状的导电通道，称为极光带，最后电流主要从椭圆的另一端离开，流至负极。
极光就是在极光带里产生的，这个以北极为中心的环状区域由北纬 伸延至北纬 左右，在南极附近也有一个类似的区域。因此极光只有在极北或极南的地域才可看到，在赤道附近，很难看见。
。收起
