
北极光
北极光是当来自太阳的带电粒子撞击大气中的氧和氮分子,使这些分子电离并使其发光时出现在天空中的一种现象。这些光通常只能在北纬高纬度地区看到,它们可以从地平线上的微弱辉光到覆盖天空的滚滚绿色和红色。
哪里可以看到北极光?
顾名思义,北极光最好在尽可能向北的地方看到,在环绕 北极 的任何地区,包括加拿大北部、冰岛和 格陵兰 、斯堪的纳维亚国家、俄罗斯和阿拉斯加(以及介于两者之间的任何水域)。一般来说,看到它们的最佳地点是纬度 10 到 20 度之间。从技术上讲,它们一直在发生,但白天的太阳光会将它们冲刷掉。
北极光是什么样子的?

西格陵兰岛冰冻的迪斯科湾海岸上空的北极光,附近的冰峡湾被联合国教科文组织列为世界遗产。
北极光有多种形状和颜色。最常见的形式是地平线上方的一般白色“雾霾”或静态辉光。在更壮观的表演中,可以直接在头顶看到灯光,因为它们形成滚滚、起伏的窗帘和蓝色、绿色和红色的薄片。红色——最稀有的颜色——来自高能粒子撞击高层大气中的 氧气 。 据美国宇航局称 ,蓝色和绿色来自于低层大气中撞击氮的粒子。
为什么北极光发生在很冷的环境?

当来自太阳风的带电粒子被地球磁场捕获时,它们最终会撞击我们的大气层,产生非凡的北极光和南极光。
尽管存在普遍的误解,但不一定非要很冷才能看到北极光。但是它们只能在晚上看到,在最北纬的地方, 冬天 的几个月里几乎没有——有时甚至没有——日光。
也就是说,有时北极光会向南延伸。方法如下:来自太阳的带电粒子被称为“太阳风”,它们不断地流过 太阳系 。
这些带电粒子会被 地球磁场 捕获,其中一些会流向北极,另一些会流向南极,在那里它们猛烈撞击我们的大气层,创造了非凡的展示效果。因此北极光与南极光相匹配,但由于访问 南极 要困难得多,因此北极光更常见。
当太阳在更活跃的阶段循环时,太阳风会变得更强。此外,有时太阳会在称为日冕物质抛射的事件中同时释放大量粒子。 根据太空天气档案馆的资料 ,在这些事件中,北极光会显得更亮,并且可以在更远的南方看到,因为多余的带电粒子会压倒地球磁场通常的漏斗系统。
谁首先发现了北极光?
历史上的人们已经看到并记录了北极光(和南极光),这些光在许多民间传说中都很常见。例如,中国神话中的轩辕大帝,中国文化的奠基人,全中国人的始祖,据说是北极光的父亲。 据美国宇航局称 ,对于新西兰的毛利人来说,南极光是他们祖先向南航行时点燃的天空中的大火炬。
即使是几乎从未亲身体验过北极光的希腊人,也从旅行者和商人那里得知了北极光,并被四世纪的探险家皮西厄斯描述过。
什么是北极光?
北极光的另一个名称是“the aurora borealis”,这是伽利略·加利利给这种景象起的名字。“aurora”指的是罗马的黎明女神,而“borealis”是北风的希腊名称,所以这个名字的粗译是“北方黎明”。
伽利略认为北极光是由高空云层反射的阳光引起的,本杰明富兰克林推测它们是由电荷集中引起的。1741 年,瑞典天文学家 Olof Hiorter 观察到指南针随着灯光的起伏有节奏地来回摆动,证实了磁场也参与其中。 然而,根据英国南极调查局 的资料,直到 1900 年代初,挪威科学家克里斯蒂安·伯克兰才首次概述了太阳带电粒子、大气中的元素和北极光显示之间的联系。
其他行星有北极光吗?

这张美国宇航局哈勃太空望远镜的图像显示了木星两极上方的极光。
地球并不是唯一拥有北极光的星球。木星和土星的磁场比地球强,因此它们的效果更加令人印象深刻。即使是远离太阳的天王星和海王星也有北极光。在水星、火星甚至金星上都发现了微弱的北极光。最后一点很显着,因为金星没有磁场,所以这颗行星的北极光在其大气层中表现为漫射斑块。
天文学家希望能识别出太阳系外的北极光。最有可能的候选者是褐矮星,它们是比行星大但比恒星小的天体。根据科隆大学地球物理学家约阿希姆·索尔的说法,褐矮星上的北极光预计将比地球上的亮一万亿倍。
褐矮星上的北极光是如此强烈,以至于它们应该出现在紫外线辐射(UV) 中,这使得它们相对容易被发现。“褐矮星是相对冷的物体,”索尔告诉 Live Science。“因此,它们不会像太阳那样发射热紫外线。因此,褐矮星是在太阳系外寻找紫外线极光的理想天体,因为预计不会有其它干扰性的紫外线发射。”