极光形成的原因极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线（Field...
极光形成的原因
极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线（Field line）集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。
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。
扩展资料：
由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，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。在地磁纬度45°～60°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。
按照极光的形态分类，可分为匀光弧极光、射线式光柱极光、射线式光弧光带极光、帘幕状极光、极光冕等。
按照极光观测的电磁波波段，可分为光学极光、无线电极光等。
按激光激发粒子类型，可分为电子极光、质子极光等。
按照极光发生区域，可分为极盖极光、极光带极光 、中纬极光红弧等
参考资料：百度百科-极光
是由于太阳带电粒子流进入地球磁场。极光一般只在南北两极的高纬度地区出现，但是2021年8月1日的太阳风暴恰好面向地球爆发，携带大量带电粒子的太阳风准确无误地“击中”地球，与地球磁场相互作用产生“磁暴”，使美国密西密歇根州、丹麦和英国等纬度稍低的地区都能够看到美丽的北极光景观。
极光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。而地球的极光，来自地球磁层和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。
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。
极光是南北极地区特有的一种大气发光现象。极光在东西方的神话传说中都留下了美丽的身影，现代科学的发展，使人类能够用理性的眼光看待极光，对它作出科学的解释。
长期以来，极光的成因机理未能得到满意的解释。在相当长一段时间内，人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。一种看法认为极光是地球外面燃起的大火，因为北极区临近地球的边缘，所以能看到这种大火。另一种看法认为，极光是红日西沉以后，透射反照出来的辉光。还有一种看法认为，极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，到夜晚释放出来，便成了极光。总之，众说纷纭，无一定论。直到20世纪60年代，将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究，才逐步形成了极光的物理性描述。
现在人们认识到，极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关，另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关，这种粒子流通常称为太阳风。由此可见，形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风，缺一不可。具备这三个条件的太阳系其他行星，如木星和水星，它们的周围，也会产生极光，这已被实际观察的事实所证明。
地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层。为了更形象化，我们打这样一个比方。可以把磁层看成一个巨大无比的电视机显像管，它将进入高空大气的太阳风粒子流汇聚成束，聚焦到地磁的极区，极区大气就是显像管的荧光屏，极光则是电视屏幕上移动的图像。但是，这里的电视屏幕却不是 18英寸或 24英寸，而是直径为4000公里的极区高空大气。通常，地面上的观众，在某个地方只能见到画面的l／50。在电视显像管中，电子束击中电视屏幕，因为屏上涂有发光物质，会发射出光，显示成图像。同样，来自空间的电子束，打入极区高空大气层时，会激发大气中的分子和原子，导致发光，人们便见到了极光的图像显示。在电视显像管中，是一对电极和一个电磁铁作用于电子束，产生并形成一种活动的图像。在极光发生时，极光的显示和运动则是由于粒子束受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。
极光不仅是个光学现象，而且是个无线电现象，可以用雷达进行探测研究，它还会辐射出某些无线电波。有人还说，极光能发出各种各样的声音。极光不仅是科学研究的重要课题，它还直接影响到无线电通信，长电缆通信，以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目。极光还可以影响到气候，影响生物学过程。当然，极光也还有许许多多没有解开的谜。
极光被视为自然界中最漂亮的奇观之一。如果我们乘着宇宙飞船，越过地球的南北极上空，从遥远的太空向地球望去，会见到围绕地球磁极存在一个闪闪发亮的光环，这个环就叫做极光卵。由于它们向太阳的一边有点被压扁，而背太阳的一边却稍稍被拉伸，因而呈现出卵一样的形状。极光卵处在连续不断的变化之中，时明时暗，时而向赤道方向伸展，时而又向极点方向收缩。处在午夜部分的光环显得最宽最明亮。长期观测统计结果表明，极光最经常出现的地方是在南北磁纬度67度附近的两个环带状区域内，分别称作南极光区和北极光区。在极光区内差不多每天都会发生极光活动。在极光卵所包围的内部区域，通常叫做极盖区，在该区域内，极光出现的机会反而要比纬度较低的极光区来得少。在中低纬地区，尤其是近赤道区域，很少出现极光，但并不是说压根儿观测不到极光。1958年2月10日夜间的一次特大极光，在热带都能见到，而且显示出鲜艳的红色。这类极光往往与特大的太阳耀斑暴发和强烈的地磁暴有关。
北极有很漂亮的极光，那极光是如何形成的呢？
如果只是简单以肉眼抬头观测我们的太阳，那么在历史的长河种它发出的光几乎没有发生改变，太阳总是持续、稳定地输出能量。（不过实际生活中不要用肉眼看太阳，对眼睛有害！）但是，如果我们借助望远镜观察太阳的电磁波谱，会发现太阳的本质是一个移动的、动态的等离子球，它并不稳定。这种有规律的起伏变动导致了空间天气。我们几乎是看不到空间天气的，除了极光——一种自然界最令人惊叹的景象。当来自太阳的能量物质猛烈撞击地球磁场时，就会产生极光，即在南北纬地区看到的闪烁的、移动的色带，也被称为南北光。
事实上，两个因素会引发极光，并且这两个因素都是由太阳引起的。第一是太阳耀斑，太阳表面高度活跃的区域产生更多的太阳耀斑，这些耀斑是太阳亮度的突然局部增加。通常情况下，太阳耀斑伴随着日冕物质抛射(CME)。日冕物质抛射是将物质和电磁辐射发射到太空的过程。这种被磁化的等离子体主要是质子和电子。CME喷射通常只是分散到空间中，但并不总是如此。如果它的目标是地球的方向，那么我们极有可能看到更多的极光。
第二是太阳表面的日冕洞。日冕洞是太阳表面的一个区域，它比周围的区域更冷，密度更小。日冕洞是来自太阳的快速流动的物质流。无论是来自充满太阳耀斑的活跃区域，还是来自日冕洞，都会使我们在地球上看到极光。当来自太阳的放电以足够的力量撞击我们自己的磁层中的带电粒子时，两者都能被强迫进入我们的上层大气。当它们到达大气层时，会释放能量，这导致大气中的成分发光。任何目睹过极光的人都会惊叹这大自然的鬼斧神工。光的变化和闪烁是那么迷人。
极光会出现在极光椭圆内，一般是地球夜晚的时候。这个椭圆区域会被更强的太阳辐射扩大。因此，当太阳表面的活动增加时，通常可以预测会产生更明亮的极光。同时由于极光椭圆的扩大，我们会在南部纬度地区更容易看到极光。
太阳表面发生的活动可能预示地球上极光的增加。当一个被称为跨赤道日冕洞的特征正对着地球，这就可能意味着强烈的太阳风将向地球袭来。此时，如果你住的地方在合适的经度，晚上向北或向南看，就能看到极光。当然，极光只是空间天气的一种。它们就像彩虹，漂亮且无害。但空间天气的威力要比极光大得多，产生的影响也比极光大得多。这就是为什么越来越多的人试图通过观测太阳来预测空间天气。
一场足够强大的太阳风暴可以产生一场CME，其强度足以破坏地球上的电力系统、导航系统、通信系统和卫星等。1859年的卡灵顿事件就是这样一个事件。它是有记录以来最大的太阳风暴之翼。这场风暴发生在1859年9月1日和2日。在它发生之前，太阳黑子巨增，随之天文学家观测到CME耀斑。这场风暴产生的极光最远可以到达加勒比海南部。太阳黑子是太阳表面较暗的区域，比周围区域温度低。它们在磁场特别强的地方形成。太阳黑子附近的高活性磁场经常导致太阳耀斑。
同样的风暴，在当下—现代科技的世界里，会造成巨大的破坏。在2021年，我们差点就要体验这么大的风暴对地球造成的破坏。幸运的是，一对像卡灵顿事件一样强大的日冕物质抛射向地球，但与我们擦肩而过。自1859年以来，我们已经了解了很多关于太阳和太阳风暴的知识。我们现在知道太阳的活动是周期性的。每11年为一个周期，太阳活动从最大值到最小值。其中，最大值和最小值对应于太阳黑子活动的最大值和最小值。当太阳活动在周期中处于最低值时，大多数日冕物质抛射来自日冕洞。
【地球磁场】源头一直是个谜，事实上地心太阳就是地球磁场的神秘力量来源。
【所有行星都有文明】 行星是由恒星发射的能量气团进入公转轨道形成，外壳是重力和离心力造成，而两极则保持敞开的状态直通中空的内部。这个过程会形成一个中空球体并具有内部太阳发出适宜的光，让地心世界非常适合文明发展。
地壳厚度约1300公里，重力中心在地下650公里处。
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极光的形成是什么原理
在极圈附近，会有美丽的极光，他究竟是怎么形成的1.极光原理
当极光出现，居住于南北极圈的人会看见夜空有不断变化的美丽光芒。很多人以为极光的形成与地球以外的太空无关，其实极光的成因与太阳黑子有很大的关系。在我们介绍极光的成因之前，不如让我们先对太阳作一点较深入的了解。大家都知道，太阳是一个十分热的火球。它的表面温度大约是六千度。每时每刻，太阳表面都会将太量粒子往外太空射出去。这就是天文学家经常提到的太阳风。
当极光出现，居住于南北极圈的人会看见夜空有不断变化的美丽光芒。很多人以为极光的形成与地球以外的太空无关，其实极光的成因与太阳黑子有很大的关系。在我们介绍极光的成因之前，不如让我们先对太阳作一点较深入的了解。大家都知道，太阳是一个十分热的火球。它的表面温度大约是六千度。每时每刻，太阳表面都会将太量粒子往外太空射出去。这就是天文学家经常提到的太阳风。
生活在香港的我们，也许没有机会看见极光。但对于居住在极北或极南地域的人们，极光是一场神秘的夜空之舞。闪烁的浅绿色光弦形状在不断地变化，就像轻柔的窗帘，被微风所牵动，婉延在宁静而寒冷的夜空中。极光的光度会改变，当它最明亮的时候，多种颜色相继出现，璀灿悦目。
极光到底是甚么？很久以前，人们以为极光只是太阳光被天上微小的冰块反射而成的，但当科学家分析极光的光谱时，发现它与太阳的光谱并不相似，由此否定了这个说法。另一方面，极光的光谱却和一些气体在极高电压下放电的光谱有不少相似之处。事实上，极光是地球大气高层的气体分子或原子受来自太阳的高能电子碰撞后发射的。简单来说，分子或原子受电子碰撞后，会被激发至较高的能态，甚至被电离。当离子重新俘获电子，辗转回到基态的时候，便会被发射某些拥有特定波长的光波。
这个模型解释了极光的颜色。来自太阳的紫外线把氧分子分解成原子，成为了大气最高层 (电离层) 的主要成份。当氧原子受电子激发后，便会发出极光那主要的浅绿色光芒。能量较高的电子则可深入大气层较低的地方，激发那里的中性氮分子，发出粉红色或紫红色的光辉。电离的氮分子则发出紫蓝色的光。这些次要的激发丰富了极光的颜色，为这道美丽的卷帘添上了悦目的花边。
许多世纪以来，这一直是人们猜测和探索的天象之谜。从前，爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬。13世纪时，人们则认为那是格陵兰冰原反射的光。到了17世纪，人们才称它为北极光——北极曙光（在南极所见到的同样的光称为南极光）。
随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知，原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。
1890年，挪威物理学家柏克兰认为，离地球1.5亿千米的太阳几乎连续不断地向地球放射物质点。而离地球5万千米至6.5万千米以外有一层磁场将地球罩住，当太阳的质点直射这层磁场而被挡住时，它便向地球四周扩散，寻找钻入的空隙，结果约有1％的质点钻入北磁极附近的大气层。每颗太阳质点含有等于1000伏特的电力。它们在100千米外的高空大气层中与原子和多半由氧和氮构成的分子相遇，原子吸收了太阳质点所含的一部分能量时，立即又将这能量释放出来而产生极强的光，氧发出绿色和红色的光，氮则发出紫、蓝和一些深红色的光。这些缤纷的色彩组成了绮丽壮观的极光景象。
目前，许多科学家正在对极光作深入的研究。人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。
极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。
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。
在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光。也有科学家发现火星、木星上的极光。
极光按形态可分为：
匀光弧极光
射线式光柱极光
射线式光弧光带极光
帘幕状极光
极光冕
按观测的电磁波波段分为：
光学极光
无线电极光
按激发粒子类型可分为：
电子极光
质子极光
按发生区域可分为：
极光带极光
极盖极光
中纬极光红弧
参考资料： http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%9E%81%E5%85%89&variant=zh-cn
是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生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。
极光的产生原理
为什么今年很多地方产生极光呢？极光是怎么产生的？
英文名称：aurora
或Polar
light或Northern
light
定义1：由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象,
常在高纬地区高空出现。
定义2：行星高磁纬地区大气中产生的彩色发光现象。外来的高能带电粒子流沿行星固有磁场进入两磁极与高层大气的气体分子和原子碰撞，形成极光。
极光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。而地球的极光，由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。极光产生的条件有三个：大气、磁场、太阳风。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。
经物理学家的试验和研究，证明了极光是由于高空稀薄大气层中带电微粒所起的作用。在80－1200千米的高空大气层中，空气是非常稀薄的，极光就在那里发生。
这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风"。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。
人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。
极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应。
【极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。
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。
在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光。也有科学家发现火星、木星上的极光。
极光按形态可分为：
匀光弧极光
射线式光柱极光
射线式光弧光带极光
帘幕状极光
极光冕
按观测的电磁波波段分为：
光学极光
无线电极光
按激发粒子类型可分为：
电子极光
质子极光
按发生区域可分为：
极光带极光
极盖极光
中纬极光红弧
造成极光的的高速电子，打哪儿来的呢？造成扩散极光的高速电子来自内磁层：
内磁层中，原来沿磁场线来回弹的高能电子，被扰动的电场与磁场散射后，无法继续来回弹跳而落入电离层中，并与电离层中的氢原子碰撞发出红光。由于这些电子一个一个落下来，好像下毛毛雨一般。因此所产生的极光也像毛毛雨弄湿地面一般，呈现相当均匀的分布。
造成分立极光的高速电子来自磁尾电浆片或磁层顶：造成分立极光的高速电子成因可能不只一种，以下只是提出其中一种，做详细的说明。磁副暴是一种强烈的磁场扰动。主要的扰动发生在磁尾、以及高纬的电离层与地表。当磁副暴发生时，磁尾的磁场发生变形，会将电浆片中的热电浆挤出来，灌入电离层。
当来自磁尾电浆片的热电浆，到达电离层上空时，会自行形成一组u型的等电位分布，其中，越内层的u型等电位面，电位越低。也就是说：在u型结构的中央处，形成了一个沿磁场方向，方向向上的「场向电场」。在u型结构的两侧，形成了一个垂直磁场方向辐合形式的电场分布。因此，位在u型结构中央处的电浆中的电子，就会被此向上的「场向电场」所加速，高速的打入电离层。
当地球磁层外面太阳风中的磁场方向，具有南向分量时（与地球磁场方向相反时），地球的磁层顶，也成了一个带有很强电流的电浆片。这样的磁场与电流分布，很不稳定，也会造成强烈的磁场扰动（例如：「磁场线重联」）。当来自磁层顶电浆片的热电浆，到达电离层上空时，也会造成「场向电场」，并加速电子。
地球大气中的不同成分导致了极光颜色的五彩缤纷。地球周围的大气中，含不同的气体分子。当从太阳来的带电微粒与不同的气体分子冲撞时，就发出不同颜色的光。比如大多数的极光是红色和绿色，是氧原子同太阳风中的带电粒子碰撞产生的，氮气受到冲击能产生粉色、蓝色和紫色极光，如氖气受到冲击时就发出比较罕见的橘黄色极光，氦发紫光。极光的形成与太阳活动息息相关，太阳风活动的水平同样会对极光的颜色和强度产生影响。逢到太阳活动极大年，可以看到比平常年更为壮观的极光景象。在许多以往看不到极光的纬度较低的地区，也能有幸看到极光。2000年4月6日晚，在欧洲和美洲大陆的北部，出现了极光景象。在地球北半球一般看不到极光的地区，甚至在美国南部的佛罗里达州和德国的中部及南部广大地区也出现了极光。
极光
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