极光形成之谜

       ①1950年的一个夜晚，北极夜空上方出现淡红和淡绿色的光弧，时而像在空中舞动的彩带，时而像在空中燃烧的火焰，时而像选在天边的巨伞……它轻盈的飘荡，不断变化着自己的形状，持续了几个小时。她多彩多姿，一会儿红，一会儿蓝，一会儿绿，一会儿紫，变幻莫测。这就是美丽的极光。

       ②极光是太阳风将带电粒子吹到地球两极上空，被地磁俘获产生的一种特殊光学现象。

       ③极光在很多地方出现过，但“极光之源”到底在哪里呢？极光是如何形成的呢？极光现象为什么多出现在南北两极呢？

       ④科学家研究认为，太阳活动是极光之源。极光出现的频率与太阳活动有很大关系，极光就像太阳发出的电。太阳是一颗恒星，不断放出光和热。其表面和内部进行各种化学元素的核反应，产生出强大的、内含大量带电粒子的带电微粒物流。这些带电微粒射向空间，和地球外80～1200千米高空中的稀薄气体的分子碰撞时，由于速度快而产生发光现象。太阳活动是周期性的，其周期大约11年。在太阳活动的高潮期，太阳黑子出现的最多，有人发现当一个“大黑子”经过太阳中心的子午线20～40小时候，地球上一定会出现极光。

       ⑤那为什么极光现象多出现在南北两极呢？原来，地球本身是个近似以南北两极为地磁两极的大磁石。太阳送来的粒子流接近地球时，以螺旋形的运动方式飞向两个磁极。事实上，磁极不能完全控制所有的带电粒子流，在太阳喷发的带电粒子流非常强烈的年份，也能在两极地区以外的一些地方观察到极光。因为空气成分非常混杂，不同气体成分如氧、氮、氦、氖等在带电微粒流作用下，会发出不同的光，所以极光看上去多彩绚丽。有人从地球磁层的角度考虑，认为地球磁层包裹着地球，就像地球的“保护网”，使之避免遭受到太阳风辐射粒子的侵袭。但在南北极的上空，这张“网”并不结实，有较大的“间隙”，通过“间隙”，部分太阳风便会侵入地球磁层。由于南北极上空有“间隙”，因此极光现象多发生在两极地区的上空。

       ⑥但是，上述观点虽较好的解释了极地地区的极光现象，却无法解释近地面附近出现的极光现象。一些人认为这些极光是由于地面附近的静电放电所产生的。据史料记载，离地面1．2～3．0米都出现过极光。有时人们在出现近地极光的地方，还能闻道臭氧的味道。

       ⑦因为许多极光现象与彗星明亮的尾巴有相似之处，所以有人把极光现象与彗星联系起来，这对认识极光有一定好处的。尽管极光之谜还没有完全揭开，但人类对它已经有了较科学的认识，也许很快科学家们就能告诉我们极光真正的奥秘。