在地球南北兩極附近地區(qū)的高空，夜間常會出現(xiàn)燦爛美麗的光輝。它輕一盈地飄蕩，同時忽暗忽明，發(fā)出紅的、藍(lán)的、綠的、紫的光芒。這種壯麗動人的景象就叫做極光。
極光多種多樣，五彩繽紛，形狀不一，綺麗無比，在自然界中還沒有哪種現(xiàn)象能與之媲美。任何彩筆都很難繪出那在嚴(yán)寒的北極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。
極光有時出現(xiàn)時間極短，猶如節(jié)日的焰火在空中閃現(xiàn)一下就消失得無影無蹤；有時卻可以在蒼穹之中輝映幾個小時；有時像一條彩帶，有時像一一團(tuán)一火焰，有時像一張五光十色*的巨大銀幕；有的色*彩紛紜，變幻無窮；有的僅呈銀白色*，猶如棉絮、白云，凝固不變；有的異常光亮、掩去星月的光輝；有的又十分清淡，恍若一束青絲；有的結(jié)構(gòu)單一，狀如一彎弧光，呈現(xiàn)淡綠、微紅的色*調(diào)；有的猶如彩綢或緞帶拋向天空，上下飛舞、翻一動；有的軟如紗巾，隨風(fēng)飄動，呈現(xiàn)出紫色*、深紅的色*彩；有時極光出現(xiàn)在地平線上，猶如晨光曙色*；有時極光如山茶吐艷，一片火紅；有時極光密聚一起，猶如窗簾慢帳；有時它又射一出許多光束，宛如孔雀開屏，蝶翼飛舞。
極光是怎么產(chǎn)生的呢？許多世紀(jì)以來，這一直是人們猜測和探索的天象之謎。從前，愛斯基摩人以為那是鬼神引導(dǎo)死者靈魂上天堂的火炬。13世紀(jì)時，人們則認(rèn)為那是格陵蘭冰原反射的光。到了17世紀(jì)，人們才稱它為北極光——北極曙光（在南極所見到的同樣的光稱為南極光）。
隨著科技的進(jìn)步，極光的奧秘也越來越為我們所知，原來，這美麗的景色*是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創(chuàng)造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風(fēng)"。太陽風(fēng)是太陽噴一射一出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強(qiáng)大的帶電亞原子顆粒流。太陽風(fēng)在地球上空環(huán)繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發(fā)出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降，進(jìn)入地球的兩極地區(qū)。兩極的高層大氣，受到太陽風(fēng)的轟擊后會發(fā)出光芒，形成極光。在南極地區(qū)形成的叫南極光。在北極地區(qū)形成的叫北極光。
1890年，挪威物理學(xué)家柏克蘭認(rèn)為，離地球1.5億千米的太陽幾乎連續(xù)不斷地向地球放射物質(zhì)點。而離地球5萬千米至6.5萬千米以外有一層磁場將地球罩住，當(dāng)太陽的質(zhì)點直射這層磁場而被擋住時，它便向地球四周擴(kuò)散，尋找鉆入的空隙，結(jié)果約有1％的質(zhì)點鉆入北磁極附近的大氣層。每顆太陽質(zhì)點含有等于1000伏特的電力。它們在100千米外的高空大氣層中與原子和多半由氧和氮構(gòu)成的分子相遇，原子吸收了太陽質(zhì)點所含的一部分能量時，立即又將這能量釋放出來而產(chǎn)生極強(qiáng)的光，氧發(fā)出綠色*和紅色*的光，氮則發(fā)出紫、藍(lán)和一些深紅色*的光。這些繽紛的色*彩組成了綺麗壯觀的極光景象。
目前，許多科學(xué)家正在對極光作深入的研究。人們看到的極光，主要是帶電粒子流中的電子造成的。而且，極光的顏色*和強(qiáng)度也取決于沉降粒子的能量和數(shù)量。用一個形象比喻，可以說極光活動就像磁層活動的實況電視畫面。沉降粒子為電視機(jī)的電子束，地球大氣為電視屏幕，地球磁場為電子束導(dǎo)向磁場。科學(xué)家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息。例如，通過極光譜分析可以了解沉降粒子束來源，粒子種類，能量大小，地球磁尾的結(jié)構(gòu)，地球磁場與行星磁場的相互作用，以及太陽擾亂對地球的影響方式與程度等。
極光不但美麗，而且在地球大氣層中投下的能量，可以與全世界各國發(fā)電廠所產(chǎn)生電容量的總和相比。這種能量常常攪亂無線電和雷達(dá)的信號。極光所產(chǎn)生的強(qiáng)力電流，也可以集結(jié)在長途電話線或影響微波的傳播，使電路中的電流局部或完全“損失”，甚至使電力傳輸線受到嚴(yán)重干擾，從而使某些地區(qū)暫時失去電力供一應(yīng)。怎樣利用極光所產(chǎn)生的能量為人類造福，是當(dāng)今科學(xué)界的一項重要使命。
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