这是因为地球磁场的原因。极光是来自太阳的带电粒子使地球高层大气分子或原子激发(或电离)而产生的辉光放电现象。
地球具有磁场。磁场强度随纬度变化,在低纬度地区,磁力线稀疏,磁场强度弱。
(资料图)
在两极附近的高纬度地区,磁力线密集,磁场强度强。
当来自太阳的带电粒子接近地球时,在地球磁场作用下,高能粒子转向磁场强度相对较强的两极区,并在那里聚集。
因而在两极区带电粒子与高层大气分子或原子作用强烈,所以极光常见于高磁纬地区。
在大约离磁极25°~30°的范围内常出现极光,这个区域称为极光区。所以极光只有在南北极附近才能看到。
极光是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。极光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。
在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是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。
极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空,一般呈带状、弧状、幕状、放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。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。
大多数极光出现在地球上空90~130千米处。
美国匹兹堡磁纬高,就比在北京看到极光的机会大多了。
2004年11月7日晚,较强极光出现在匹兹堡。
肉眼能看出绿色,红色。
2003年11月20日傍晚,极光出现在匹兹堡南方地平线,一小时后消退。
半夜时又出现在北方低空。
2003年10月30日出在匹兹堡的极光,虽然是在光污染严重的市内,但仍能看到红色的光芒。
但有些极光要高得多。
1959年,一次北极光 所测得的高度是160千米,宽度超过4800千米。
在地平线上的城市灯光和高层建筑可能会妨碍我们看光,所以最佳的极光景象要在乡间空旷地区才能观察得到。
美国的费尔班克斯一年有200多天能看到极光;而在佛罗里达州,一年平均只能见到4次左右。我国最北端的漠河,也是观看极光的好地方。18世纪中叶,瑞典一家地球物理观象台的科学家发现,当该台观测到极光的时候,地面上的罗盘的指针会出现不规则的方向变化,变化范围有1度之多。
与此同时,伦敦的地磁台也记录到类似的这种现象。
由此他们认为,极光的出现与地磁场的变化有关。
原来,极光是太阳风与地球磁场相互作用的结果。
太阳风是太阳喷射出的带电粒子,当它吹到地球上空,会受到地球磁场的作用。
高层大气是由多种气体组成的,不同元素的气体受轰击后所发出的光的前面色不一样。
例如氧被激后发出绿光和红光,氮被激后发出紫色的光,氩激后发出蓝色的光,因而极光就显得绚丽多彩,变幻无穷。
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