極光為什么出現(xiàn)在地球兩極
極光一般呈帶狀、幕狀、弧狀、放射狀,這些形狀有時穩(wěn)定有時作連續(xù)性變化。那么,極光為什么出現(xiàn)在地球兩極?
原因是地球像一塊巨大的磁石,而它的磁極在南北兩極附近。我們所熟悉的指南針因受地磁場的影響,總是指著南北方向,從太陽射來的帶電微粒流,也要受到地磁場的影響,以螺旋運動方式趨近于地磁的南北兩極。所以極光大多在南北兩極附近的上空出現(xiàn)。在南極發(fā)生的叫南極光,在北極發(fā)生的叫北極光。我國在北半球,所以在我國只能看到北極光。
極光的特征
極光是常常出現(xiàn)于緯度靠近地磁極地區(qū)上空大氣中的彩色發(fā)光現(xiàn)象。極光一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀,這些形狀有時穩(wěn)定有時作連續(xù)性變化。
極光
極光極光是來自太陽活動區(qū)的帶電高能粒子(可達(dá)1萬電子伏)流使高層大氣分子或原子激發(fā)或電離而產(chǎn)生的。由于地磁場的作用,這些高能粒子轉(zhuǎn)向極區(qū),所以極光常見于高磁緯地區(qū)。在大約離磁極25°~30°的范圍內(nèi)常出現(xiàn)極光,這個區(qū)域稱為極光區(qū)。在地磁緯度45°~60°之間的區(qū)域稱為弱極光區(qū),地磁緯度低于45°的區(qū)域稱為微極光區(qū)。 極光下邊界的高度,離地面不到100公里,極大發(fā)光處的高度離地面約110公里左右,正常的最高邊界為離地面300公里左右,在極端情況下可達(dá)1000公里以上。根據(jù)關(guān)于極光分布情況的研究,極光區(qū)的形狀不是以地磁極為中心的圓環(huán)狀,而是卵形。極光的光譜線范圍約為3100~6700埃,其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線,稱為極光綠線。 早在2000多年前,中國就開始觀測極光,有著豐富的極光記錄。極光多種多樣,五彩繽紛,形狀不一,綺麗無比,在自然界中還沒有哪種現(xiàn)象能與之媲美。任何彩筆都很難繪出那在嚴(yán)寒的兩極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。 極光有時出現(xiàn)時間極短,猶如節(jié)日的焰火在空中閃現(xiàn)一下就消失得無影無蹤;有時卻可以在蒼穹之中輝映幾個小時;有時像一條彩帶,有時像一團(tuán)火焰,有時像一張五光十色的巨大銀幕,仿佛上映一場球幕電影,給人視覺上以美的享受。
極光之美
極光被視為自然界中最漂亮的奇觀之一。如果我們乘著宇宙飛船,越過地球的南北極上空,從遙遠(yuǎn)的太空向地球望去,會見到圍繞地球磁極存在一個閃閃發(fā)亮的光環(huán),這個環(huán)就叫做極光卵。由于它們向太陽的一邊有點被壓扁,而背太陽的一邊卻稍稍被拉伸,因而呈現(xiàn)出卵一樣的形狀。極光卵處在連續(xù)不斷的變化之中,時明時暗,時而向赤道方向伸展,時而又向極點方向收縮。處在午夜部分的光環(huán)顯得最寬最明亮。長期觀測統(tǒng)計結(jié)果表明,極光最經(jīng)常出現(xiàn)的地方是在南北磁緯度67度附近的兩個環(huán)帶狀區(qū)域內(nèi),分別稱作南極光區(qū)和北極光區(qū)。在極光區(qū)內(nèi)差不多每天都會發(fā)生極光活動。在極光卵所包圍的內(nèi)部區(qū)域,通常叫做極蓋區(qū),在該區(qū)域內(nèi),極光出現(xiàn)的機(jī)會反而要比緯度較低的極光區(qū)來得少。在中低緯地區(qū),尤其是近赤道區(qū)域,很少出現(xiàn)極光,但并不是說壓根兒觀測不到極光。1958年2月10日夜間的一次特大極光,在熱帶都能見到,而且顯示出鮮艷的紅色。這類極光往往與特大的太陽耀斑暴發(fā)和強(qiáng)烈的地磁暴有關(guān)。在寒冷的極區(qū),人們舉目瞭望夜空,常常見到五光十色,千姿百態(tài),各種各樣形狀的極光。毫不夸大地說,在世界上簡直找不出兩個一模一樣的極光形體來,從科學(xué)研究的角度,人們將極光按其形態(tài)特征分成五種:一是底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光弧;二是有彎扭折皺的飄帶狀的極光帶;三是如云朵一般的片朵狀的極光片;四是面紗一樣均勻的帳幔狀的極光幔;五是沿磁力線方向的射線狀的極光芒。