極光的產生

1881年，瑞士物理學家佛利茲在其著作《極光》中表示：“北極光奇觀最耀眼之處位于北方近67度的天際”。第一次出現“極光”的詞語。在1910年挪威科學家斯托摩則宣告世界說北極光通常出現在100到120公里的夜空上。

長期以來，極光的成因一直眾說紛紜。有人認為：它是地球外緣燃燒的大火；有人則認為，它是夕陽西沉后，天際映射出來的光芒；還有人認為，它是極圈的冰雪在白天吸收儲存陽光之后，夜晚釋放出來的一種能量。這個天象之謎，直到人類將衛星火箭送上太空之后，才有了合理的解釋。

極光的形成有三大要素：太陽風、地球磁場、大氣。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大帶電亞原子顆粒流。太陽風以大約每小時160萬公里的速度飛出太陽。離開太陽后，太陽風經過40小時左右的飛行到達地球，太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。當太陽風（即太陽噴出的帶電粒子）中的高電荷電子與地球大氣中的元素相互作用時，便產生了極光。

當帶電粒子進入地球高層大氣時，會在地表海拔30到300公里處碰到氧原子和氮原子。極光的顏色取決于碰到了哪種原子以及碰撞發生的海拔高度。

1.綠色是電粒子遇到氧原子，在海拔240公里以下。

2.紅色是電粒子遇到氧原子，在海拔240公里以上。

3.藍色是電粒子遇到氮原子，在海拔100公里以下。

4.紫色或紫羅蘭色是電粒子遇到氮原子，在海拔100公里以上。

電磁場力不斷變化組合，彼此作用。這些變化和流動可以看作極光在“跳舞”，伴隨著大氣電流不斷移動，在50，000伏的電壓下，電流可達到20，000，000安培（相比之下，家用的斷路開關在電壓220伏，電流超過15至30安培時就會跳閘）。極光基本上發生在“極光卵形區”以內。極光卵形區以地磁極（而非地理地極）為中心，輪廓和南北極極圈大體一致。但有些時候，北極光發生在更往南的地區，而那時往往是有很多太陽黑子的時候。太陽黑子的活動周期為11年。

一般來說，極光的型態可分為弧狀極光、帶狀極光、幕狀極光、放射狀極光等四種。在北部出現的稱為北極光，在南部出現的則稱為南極光。

知識鏈接

極光是一種大自然天文奇觀，它沒有固定的型態、顏色也不盡相同，顏色以綠、白、黃、藍居多，偶爾也會呈現艷麗的洪紫色，曼妙多姿又神秘難測。極光的發生只有在嚴寒的秋冬夜晚，高緯度的地區，才有機會目睹，而最佳時刻則是晚上10點到凌晨2點，有些時候可持續1小時左右。

極光最常出沒在南北磁緯度67度附近的兩個環狀帶區域內，分別稱作南極光區和北極光區。北極光區以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亞、格陵蘭冰島南端與挪威北海岸為主；而南極光區則集中在南極洲附近。值得一提的是：北極附近的阿拉斯加、北加拿大是觀賞極光的最佳地點，阿拉斯加的費爾班更贏得“北極光首都”的美稱，一年之中有超過200天的極光現象。

如果你有機會到阿拉斯加，一定要看看那迷人的北極光，捕捉那千變萬化的超級“電光秀”。