極光是怎樣產生的
在寒冷的極區,人們舉目瞭望夜空,常常見到五光十色,千姿百態,各種各樣形狀的極光。毫不誇大地說,在世界上簡直找不出兩個一模一樣的極光形體來。
古時候,有人說它是神靈點的燈,因紐特人以為那是鬼神引導死人靈魂上天堂的火炬。就連科學家對這種現象也迷惑不解,曾一度認為它是格陵蘭冰原反射的光。隨著科學的發展,人們終於找到了極光的答案。
太陽是一個巨大的熾熱球體,它不斷向外發射大量的帶電粒子。這些細小的顆粒大部分被地球的磁場擋住,隻有很少一部分順著磁力線來到地球的兩極,鑽進大氣層裏。
這些帶電粒子與高空大氣中的分子激烈碰撞,激發出極光來。這種光在北極上空產生叫北極光,在南極上空出現叫南極光。
帶電粒子與不同的氣體分子碰撞,會發出不同顏色的光,如與氧分子碰撞發出綠光和紅光,與氮分子撞擊發出紫光……大氣中有好多種氣體分子,所以極光總是五顏六色的。
極光不僅是個光學現象,也是個無線電現象,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、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。極光被視為自然界中最漂亮的奇觀之一。
如果我們乘著宇宙飛船,越過地球的南北極上空,從遙遠的太空向地球望去,會發現圍繞地球磁極存在一個閃閃發亮的光環,這個環就叫作“極光卵”。
由於它們向太陽的一邊有點被壓扁,而背太陽的一邊卻稍稍被拉伸,因而呈現出卵一樣的形狀。極光卵處在連續不斷的變化之中,時明時暗,時而向赤道方向伸展,時而又向極點方向收縮。處在午夜部分的光環顯得最寬最明亮。
從科學研究的角度,人們將極光按其形態特征分成五種:一是底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光弧;二是有彎扭折皺的飄帶狀的極光帶;三是如雲朵一般的片朵狀的極光片;四是麵紗一樣均勻的帳幔狀的極光幔;五是沿磁力線方向的射線狀的極光芒。
拓展閱讀
極光一般都在80千米至100千米的高空出現。1958年2月10日夜間的一次特大極光,在熱帶地區都能見到,而且顯示出鮮豔的紅色。這類極光往往與特大的太陽耀斑暴發和強烈的地磁暴有關。
天空總是藍色的原因
白天的天空總是蔚藍色,天為什麼是藍的,而不是綠色或紅色呢?
首先我們要明白一個道理:我們周圍的事物之所以顯現出顏色來,僅僅是因為陽光照射它們。雖然陽光看上去是白色的,但是所有的顏色,紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,在陽光裏都存在。
天空裏有這麼多顏色,為什麼我們平時看到的隻有藍色呢?如果把光線設想為波浪,你就會破解這個謎了。
光就像一個波浪那樣在不停地運動。我們來設想一下一滴雨落在一個水窪裏的情景。當這滴雨落到水麵上時,就會產生小波浪,波浪一起一伏地變成更大的圈,向著四麵八方擴展開去。如果這些波浪碰上一塊小石子或一個別的什麼障礙物,它們就會反彈回來,改變了波浪的方向。
而陽光從天空照射下來,一樣會連續不斷地碰到某些障礙。光線從這些眾多的小“絆腳石”上彈回,自然也就改變了自己的方向。可是那麼多顏色的光改變了方向,為什麼隻有藍色被看到呢?