你见过北极光吗?当然,还有南极光。
很多情侣都会在热恋的时候去看一眼极光,那将是终身难忘的一件趣事。
极光的形成原因(极光的形成原因是什么)
极光通常被认为是来自太阳的粒子撞击到地球的大气层所产生的,但这在技术上是不准确的,除了少数有限的情况。
那么,极光究竟是如何产生的呢?
当电子,有时是离子与高层大气中的原子发生碰撞时,我们就会看到极光。
虽然极光经常跟随太阳上的爆炸事件出现,但是,要说这些导致极光的高能粒子来自太阳却并不完全正确。
罗盘针可以检测到地球磁力,地球表面附近的磁场通常是稳定的,但是当有极光显示时,罗盘针它的强度和方向会波动。
这些波动是由所谓的磁亚暴引起的,就是近地空间磁场的快速扰动。
那是什么触发了亚暴,我们首先需要了解一下等离子体。
等离子体是一种气体,其中相当数量的原子被分解为离子和电子。
地球大气层最上层区域的气体处于等离子体状态,太阳和其他恒星的气体也是如此构成的。
一股等离子体气体不断地从太阳那里流走:这被称为太阳风。
等离子体的行为与我们在日常生活中遇到的那些气体不同。
在你的厨房里挥动一块磁铁,不会发生什么。
厨房里的空气绝大部分是由电中性原子组成的,所以它不会受到移动磁铁的干扰。
然而,在等离子体中,由于其带电粒子,情况就不同了。
因此,如果你的房子里充满了等离子体,四处挥舞的磁铁会使空气移动。
当太阳风等离子体到达地球时,它与地球的磁场发生作用。
大多数时候,等离子体很容易沿着磁场的线条移动,但不能跨越它们。
这意味着到达地球的太阳风在地球周围被分流,并远离地球的大气层。
反过来,太阳风将磁场线拖出,形成在夜间看到的拉长的形式,称为磁尾。
有时,移动的等离子体将来自不同区域的磁场聚集在一起,造成磁场线模式的局部崩溃。
这种现象被称为磁重联,预示着一种新的磁结构,而且重要的是,它会释放巨大的能量。
这些事件相当频繁地发生在太阳的外层大气中,导致爆炸性的能量释放,并将被磁化的气体云推离太阳,称为日冕物质抛射。
如果日冕物质抛射到达地球,它可以反过来触发磁尾的重新连接,释放出能量,驱动近地空间的电流:亚暴。
在这个过程中形成的强电场将电子加速到高能量。
其中一些电子可能来自太阳风,通过重新连接被允许进入近地空间,但是它们在亚暴中的加速对于它们在极光中的作用至关重要。
然后,这些粒子被磁场输送到极地上空的大气中。
在那里,它们与氧和氮原子发生碰撞,才使它们发出迷人的极光。
这才是导致极光的确切原因。
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