天文自然科学
极光的颜色秘密
北极和南极的天空会有彩色光带,它为什么有不同颜色?
7-10岁6分钟极光 · 天文 · 太阳风

在北极和南极附近的冬夜,天空会突然亮起彩色光带,绿、红、紫、蓝,像窗帘一样飘动,这就是极光。极光是地球上最美的奇观之一。它为什么会有不同颜色?为什么只在南北极出现?让我们来揭开极光的秘密。
你知道吗
你知道吗?极光的高度有 100 到 300 公里!我们坐飞机飞得最高的也就 10 公里,极光比飞机高十倍以上。在那里空气很稀薄,太阳吹来的粒子撞到空气分子,发出不同颜色的光,就是极光。
极光是怎么来的
极光是太阳和地球合作的结果。太阳不仅发光发热,还吹出带电粒子流,叫“太阳风”。这些粒子飞到地球,被地球的磁场引到南北极,撞击高空的空气分子。分子被撞得“兴奋”,发出光,这就是极光。
极光的颜色由两个因素决定。一是被撞的气体:氧气发绿光或红光,氮气发蓝光或紫光。二是高度:100 公里左右以氮气为主,发紫蓝光;200-300 公里以氧气为主,发绿光;更高处发红光。所以极光像彩色的窗帘,从下到上颜色不同。
- 绿色:氧气 200 公里
- 红色:氧气 300 公里以上
- 紫色:氮气 100 公里
- 蓝色:氮气更高处
- 高度:100-300 公里
为什么极光只在南北极?因为地球像个大磁铁,磁力线从南极出来,回到北极。太阳风粒子顺着磁力线进入大气层,在两端(极区)和空气分子相撞。所以极光主要出现在高纬度地区,比如挪威、加拿大、阿拉斯加。中国的漠河偶尔也能看到。
极光不只地球有。木星、土星等有磁场和大气层的行星,也有极光。木星的极光比地球的强一千倍,是太阳系最壮观的!科学家研究极光,能了解太阳活动、地球磁场、气候变化,还能预测卫星通讯受不受到影响。
动手试试
小思考:极光是太阳和地球合作的“灯光秀”。如果地球没有磁场,会怎样?(提示:太阳风会直接吹到大气层,可能把大气吹走)。火星就没有全球磁场,所以火星大气很薄。和爸爸妈妈聊聊磁场对地球的保护作用。
天人合一。——古语


