極光是如何形成的
極光出現(xiàn)在地球高磁緯地區(qū)，是一種罕見的自然景觀。極光不止出現(xiàn)在地球，在太陽系其它具有磁場(chǎng)的行星上，也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。那極光是如何形成的呢？
在地球南、北兩極附近的高空，夜間常會(huì)出現(xiàn)一種奇異的光。其色彩斑斕：有紫紅色，有玫瑰紅，有橙紅色，也有白色和藍(lán)色；其形狀也是千差萬別：有的像空中飄舞的彩帶，有的像一團(tuán)跳動(dòng)的火焰，有的像帷幕，有的像柔絲，有的像巨傘。這種大自然的“火樹銀花不夜天”的景象就是極光。
令人驚奇的是，在同一天晚上7點(diǎn)零7分，新疆北部阿爾泰山背后的天空也出現(xiàn)了鮮艷的紅光，像山林起火一般。紅色的天空里射出很多片狀，垂直于地面形成白而略帶黃色的光帶。漸漸地，這光帶變成了銀白色。這些光帶呈輻射狀，逐漸向天頂推進(jìn)。各光帶之間呈淡紅色，并不斷忽明忽暗。光帶的長短也不斷變化。7點(diǎn)40分左右，光帶伸展到天頂附近，這時(shí)的光色最為鮮明，好似一束白綢帶，飄揚(yáng)在淡紅色的天空中。大約10點(diǎn)，景色完全消失。關(guān)于極光的成因有種種推測(cè)。
早期觀點(diǎn)
2.極光的電子來自太陽發(fā)射的光束。這是克利斯蒂安柏克蘭在1900年提出的說法，她在實(shí)驗(yàn)室用真空室和磁化的地球模型，顯示電子是如何被引導(dǎo)至極區(qū)。這個(gè)模型的問題包括本身缺乏在極區(qū)的極光、負(fù)電荷本身自行散射這些光束、而且仍然缺乏任何太空中的觀測(cè)證據(jù)。
3.破水桶理論：極光是溢流出的輻射帶，這是詹姆斯·范艾倫和工作伙伴大約在1962年首先提出的。他們指出在輻射帶內(nèi)獲得的巨大能量很快就會(huì)在極光的漫射中耗盡。不久之后，很明顯地，陷在輻射帶內(nèi)的都是高能的帶正電離子，而在極光內(nèi)幾乎都是能量較低的電子。
4.極光是太陽風(fēng)中的粒子被地球的場(chǎng)線引導(dǎo)至大氣層頂端造成的。這適用于極光的尖點(diǎn)，但在尖點(diǎn)之外，太陽風(fēng)沒有直接的作用。另一方面，太陽風(fēng)的能量主要都留駐在帶正電的離子，電子只有0.5eV，而在尖點(diǎn)上會(huì)上升至50～100eV，這仍然遠(yuǎn)低于極光的能量。
現(xiàn)代觀點(diǎn)
地球磁層磁力線攜帶太陽風(fēng)的能量進(jìn)入地球內(nèi)部，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)了地磁場(chǎng)的形成。在這磁層磁力線閉合環(huán)路上除了有地球內(nèi)部的導(dǎo)電體之外，另外還有大氣層的電離層-這一弱導(dǎo)電體。當(dāng)太陽風(fēng)強(qiáng)烈時(shí)，磁力線能量遇到地球內(nèi)部的磁感抗，有許多能量消耗不掉，于是就在電離層處形成了極光。
隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)這種奇特自然現(xiàn)象的研究更為深入，得出了許多科學(xué)的推論。但是這些推論只是科學(xué)家目前的猜想，極光的具體成因還在繼續(xù)探索，希望有一天可以得到確切答案。
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