夜空突然"着火"了,极光究竟是谁点燃的
看完这篇你会知道极光的绿色来自氧气、蓝紫色来自氮气,颜色越丰富说明太阳活动越剧烈
想象你站在冰岛的雪地里,零下二十度,突然头顶的天空开始流动——绿色、紫色、粉红色的光像丝绸一样在星星之间飘动。这不是魔法,也不是外星人在搞事,而是太阳和地球之间,一场持续了几十亿年的"光影秀"。
太阳为什么要朝地球"吐口水"?
太阳表面一直在发生剧烈的爆炸,每隔一段时间就会喷出大量带电粒子——你可以把它想象成太阳打了一个超级大的"喷嚏",喷出来的不是鼻涕,而是亿万个高速飞行的小电荷。这股粒子流有个名字叫"太阳风",它以每秒几百公里的速度扑向地球,大概一两天就能飞到我们身边。听起来挺吓人的,但别担心——地球早就准备好了"挡箭牌"。
地球是怎么把这些粒子"接住"的?
地球有一个看不见的磁场,就像一个巨大的气泡把整个地球包裹起来。大部分太阳风里的带电粒子撞上这个"磁气泡"之后,会被弹飞或者绕道走。但地球的南北两极有点特殊——那里的磁场线像漏斗一样,把少量粒子引导着"溜进来"了。这些粒子顺着漏斗口往下冲,一头扎进了地球的大气层。
进了大气层之后,这些带电粒子就开始和空气里的气体分子"碰撞"。你可以把它想象成一群激动的小球,在一个装满弹珠的盒子里横冲直撞。每一次碰撞,都会让气体分子"兴奋"起来,然后把多余的能量以光的形式释放出去。这就是极光发光的真正原因。
颜色为什么五花八门,不只是绿色?
极光的颜色,取决于粒子碰到的是哪种气体,以及碰撞发生在多高的地方。大气层里主要有氧气和氮气两种气体,它们"兴奋"之后发出的光颜色不一样。氧气在较低高度(大约100公里)发出的是我们最常见的绿色,在更高的地方(200公里以上)则会发出红色。氮气则更爱发出蓝色和紫色。所以极光颜色越丰富,说明这次太阳喷嚏打得越用力,粒子冲得越深、涉及的气体越多。
有意思的是,绿色极光之所以最常见,不只是因为氧气多,也因为人眼对绿色最敏感——同样亮度的红色极光,肉眼往往看不太清,但相机却能拍出来。所以有时候你觉得天空"没什么动静",拍出来的照片却是一片红光。
极光不只出现在地球上——木星、土星、甚至火星上都有极光,只是颜色和形态各不相同;如果你站在木星上看极光,那场面可能壮观到让你怀疑人生。