发布网友 发布时间:2022-04-30 03:42
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热心网友 时间:2023-10-10 02:11
说起极光,相信大家脑海中都会浮现出这样的画面:在一个寒冷的极地夜晚,抬头仰望星空,发现天空上挂着如丝绸般顺滑起伏的光带,甚是美丽。
在感叹大自然的神奇之后,你是否想过这美丽的极光到底是怎么形成的呢?实际上这个问题确实不简单,至少咱们现在所熟知的解释差不多是上世纪后半期才提出来的,而在此之前,人们曾认为:极光是高层大气燃起的大火,又或者是太阳落山后,经大气反射并折射后的余光,甚至还有人认为极地覆盖着大量的雪,而这些雪将阳光吸收,到了晚上又放出来形成极光。
而我们现代的观点简单来说就是:极光是太阳风在吹过地球时,受到地球磁场影响,行径发生偏折,在磁场两极附近同地球大气粒子产生作用而形成的。
也就是说这个解释包含太阳风,地磁场,粒子相互作用三个方面,这对于以前的人们来说,解释不了极光也是正常的,毕竟就连太阳的核聚变过程理论,科学家们也差不多在上世纪40年代左右才搞懂,实际上通过接下来几段的介绍,你会发现即便是现在,对于相当一部分物理现象仍没有找到好的解释。
我们首先从起因说起,太阳是整个太阳系的核心,不论是从质量占比,还是能量释放等方面来看,太阳绝对是老大无疑,而太阳的结构大体可以分为两个部分,一个是内层,包括以核心区、辐射区、对流区,而外层就是指太阳大气部分,分为光球层、色球层、日冕层。
其中最外层的日冕,就是太阳风的形成地,所谓太阳风就是太阳向四周空间射出的高速带电粒子流,而太阳风的成分也是以氢氦原子核为主,最为显著的特点就是太阳风的速度在每秒200到800公里,对于地球上的我们来说,整个速度的确惊人,但要想到这是质量大地球33万倍的太阳所产生的,也就不足为奇了。(话虽如此,但科学家至今为止也没研究出太阳风的加速机制)
此外太阳还有黑子、耀斑、日冕物质抛射等活动(一些现象至今也没有全被解释清楚),具体的这里就不再讲解了(毕竟我们是想介绍一下极光的来龙去脉),而所有的太阳活动存在一个平均周期,大约以11年为限,每隔一个周期,太阳活动就会迎来一次高峰期,此时太阳风的剧烈程度也会上升。
当太阳风朝着地球猛烈袭来时,是否会对地球产生什么危害呢?答案是肯定的,如果太阳风可以肆无忌惮的攻击地球,那么首当其冲的就是地球大气,毕竟我们要知道,当年火星大气就是这样被太阳风吹没的。
但所幸的是地球有磁场保护(关于地磁场的成因这里就不提了),地磁场也存在南北极,你可以将其想象成一个巨型的条形磁铁,磁感线从一端出一端进,而恰好太阳风的主要组成就是带电粒子,剩下来的过程就交给电磁力完成了,太阳风会在地磁场的作用下,其中一部分从地球附近逃走,而剩下来的会在地球两极附近与大气层“碰撞”。
而碰撞就意味着会发生能量交换,也即是原子有可能从基态成为激发态,而激发态是不稳定的,电子容易从高能级在变回低能级,这个过程可能就会发生辐射跃迁,表现为释放出光子,由于大气主要成分为氮和氧,这些原子在被激发后,就会释放出绿、红、蓝等不同颜色的光,也就形成了所谓的极光。
热心网友 时间:2023-10-10 02:11
极光只出现在夏季的两极地区,是宇宙中微小颗粒划过两极大气稀薄地区,与大气摩擦产生的火花,在明亮的两极夜晚的空中十分漂亮。热心网友 时间:2023-10-10 02:12
太阳风经过宇宙空间,来到地球,高能粒子轰击地球高纬度的大气层从而产生极光。热心网友 时间:2023-10-10 02:13
太阳风进入地球磁场,在南北两极的高空出现的灿烂美丽的光辉