极光这么美，它是怎么产生的呢？

每秒钟，有一百万吨的物质以一百万英里的速度从太阳射出，并且还运行在与地球相撞的轨道上！但是不要担心，这不是迈克尔-贝新电影的开场。这是“极光的旅行”。北极光（northern light）和南极光（southern light），产生于来自太阳的高能粒子与我们大气层中性原子的相撞。碰撞放射的能量产生了使人类赞叹数世纪的光之奇观，但这些粒子的旅行不只是离开太阳抵达地球那样简单。

就像任何一个越野自驾游，要兜很大的圈子且没有任何人帮助来指引方向。让我们来通过关注它们旅行中的三个重要的点来跟随这星际航行：离开太阳，在地球的磁场里歇歇脚，然后到达我们头顶的大气层。那些创造北极光的质子和电子离开太阳的冕。日冕是太阳大气层的最外层也是最热的区域之一。

图解：日冕是太阳大气的最外层，厚度达到几百万公里以上。

它的酷热使太阳的氢和氦原子振动并甩掉质子和电子，就好像它们在晴朗炎热的日子里脱掉层层的衣服。即不耐烦又终于掌起了舵，这些自由质子和电子移动地太快以至于不受太阳的重力控制并且聚在一起形成等离子体，

即一种带电的气体。它们以等离子风的形式离开太阳，被称为太阳风。然而，地球用一段迂回，即磁层来阻止太阳风直接进入地球。

图解：太阳风及地球磁场示意图。

磁层由地球的磁流形成并且通过在地球周围散发粒子来保护地球免遭太阳风。它们继续向下，去往大气层旅程的机会在磁层被新一波旅行者制伏之际来临。这被称为日冕物质抛射，在太阳往太阳风里发射一大团等离子体时发生。当其中一个日冕物质抛射与地球相撞时，它制伏磁层并产生磁暴。

这大磁暴对磁层施压直到它突然回弹，就像伸展过度的橡皮筋，把一些已经绕开的粒子抛向地球。那回缩的磁场橡皮圈把它们向下拽到南北极光所在的极光椭圆区。在走过穿越银河系的九千三百万英里以后，这些太阳的粒子终于在一些朋友的帮助下上演了它们炫目的光影表演。在地表上空的二十到两百英里处，那些电子和质子与氢和氮原子相遇，它们当然很高兴见到彼此。

这些太阳粒子与那些原子击掌，把它们的能量传递给地球的中性的氢与氮原子。当大气层里的原子被那些粒子碰触后，它们激动起来并发射光子。光子是能量以光的形式的小爆发。天空中出现的那些颜色由那些原子的光子的波长决定。兴奋的氢原子掌管绿色和红色，而激动的氮原子制造出蓝色和深红色。这些互动的集合就是极光的创造者。

南北极附近的区域的晴朗夜晚是观测极光的最佳时机。夜晚之所以理想是因为极光比阳光暗很多，在白天是看不到的。记得仰望天空并仔细研究太阳的能量模式，特别是太阳黑子和太阳耀斑，因为这些将是预测极光的好向导。、

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极光，是一种等离子体现象，主要发生在具有磁场的行星上的高纬度区域，而在地球上的极光带即是经度上距离地磁极10°至20°，纬度宽约3°至6°的区域。当磁暴发生时，在较低的纬度也会出现极光。

图解：爱沙尼亚拍摄的极光

现代物理学对其产生原理有详细描述，地球上的极光是由于来自磁层和太阳风的带电高能粒子被地磁场导引带进地球大气层，并与高层大气（热层）中的原子碰撞造成的发光现象。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