極光這般多姿多彩，如此變化萬千，又是在這樣遼闊無垠的穹窿中、漆黑寂靜的寒夜裏和荒無人煙的極區，此情此景，此時此刻，麵對五彩繽紛的極光圖形，親愛的讀者，你說能不令人心醉，不叫人神往嗎？無怪乎在許許多多的極區探險者和旅行家的筆記中，描寫極光時往往顯得語竭詞窮，隻好說些“無法以言語形容”，“再也找不出合適的詞句加以描繪”之類的話作為遁辭。是的，普通的美麗、壯觀、奇妙等字眼在極光麵前均顯得異常的蒼白無力，可以說，即使有生花妙筆也難述說極光的神采、氣勢、秉性脾氣於萬一。
長期以來，極光的成因機理未能得到滿意的解釋。在相當長一段時間內，人們一直認為極光可能是由以下三種原因形成的。一種看法認為極光是地球外麵燃起的大火，因為北極區臨近地球的邊緣，所以能看到這種大火。另一種看法認為，極光是紅日西沉以後，透射反照出來的光輝。還有一種看法認為，極地冰雪豐富，它們在白天吸收陽光，貯存起來，到夜晚釋放出來，便成了極光。總之，眾說紛紜，無一定論。直到20世紀60年代，將地麵觀測結果與衛星和火箭探測到的資料結合起來研究，才逐步形成了極光的物理性描述。
現在人們認識到，極光一方麵與地球高空大氣和地磁場的大規模相互作用有關；另一方麵又與太陽噴發出來的高速帶電粒子流有關，這種粒子流通常稱為太陽風。由此可見，形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風，缺一不可。具備這三個條件的太陽係其他行星，如木星和水星，它們的周圍，也會產生極光，這已被實際觀察的事實所證明。
地磁場分布在地球周圍，被太陽風包裹著，形成一個棒槌狀的膠體，它的科學名稱叫做磁層。為了更形象化，我們打這樣一個比方。
可以把磁層看成一個巨大無比的電視機顯像管，它將進入高空大氣的太陽風粒子流彙聚成束，聚焦到地磁的極區，極區大氣就是顯像管的熒光屏，極光則是電視屏幕上移動的圖像。但是，這裏的電視屏幕卻不是18英寸或24英寸，而是直徑為4000公裏的極區高空大氣。通常，地麵上的觀眾，在某個地方隻能見到畫麵的l/50。在電視顯像管中，電子束擊中電視屏幕，因為屏上塗有發光物質，會發射出光，顯示成圖像。同樣，來自空間的電子束，打入極區高空大氣層時，會激發大氣中的分子和原子，導致發光，人們便見到了極光的圖像顯示。在電視顯像管中，是一對電極和一個電磁鐵作用於電子束，產生並形成一種活動的圖像。在極光發生時，極光的顯示和運動則是由於粒子束受到磁層中電場和磁場變化的調製造成的。
極光不但是個光學現象，而且是個無線電現象，可以用雷達進行探測研究，它還會輻射出某些無線電波。有人還說，極光能發出各種各樣的聲音。極光不僅是科學研究的重要課題，它還直接影響到無線電通信、長電纜通信，以及長的管道和電力傳送線等許多實用工程項目。極光還可以影響到氣候，影響生物學過程。當然，極光也還有許許多多沒有解開的謎。
作者簡介
曹衝，當代教育家、物理學家。他的這篇科普文章，融趣味性、科學性於一體，向我們介紹了極光這一科學現象的美麗外貌及其成因。
心香一瓣
了解了極光這一自然現象後，有誰會不驚歎於大自然的神奇魔力？隻要具備了一定的條件，自然界就會呈現出我們意想不到的壯觀與瑰麗。
“在大自然麵前，我們永遠是個孩子……”這也許就是無數科學家沉醉其中的秘密所在吧。
大自然這個神奇的寶庫，還有許多值得我們研究的地方。
而科學研究，就是打開這一寶庫的金鑰匙。唯有在好奇心的驅使下進行孜孜不倦的鑽研，才能鍛造出這把鑰匙。