北極和北極光

北極光被認為是世界上最壯觀的 自然現象之一。 由於地球與太陽的相互作用， 北極光使夜空呈現出一片 繽紛璀璨的色彩。 隨著極光旅遊越來越受歡迎， 每年都有來自世界各地的遊客前往北極圈觀賞北極光， 有些人可能想知道， 北極在創造極光方面發揮著什麼作用(如果有的話)。

由於地球磁場的性質， 極光通常只出現在南北兩極附近。 請繼續讀下去， 瞭解北極和北極光之間的關係。

北極和北極光

如前所述，北極光是由地球和太陽之間的相互作用產生的。 大多數人都知道有了太陽，地球上才有生命，但很少有人知道太陽也會以太陽風的形式發出有害輻射。 地球被磁層保護起來，不受太陽風的影響。磁層是環繞地球的一種無形的屏障，由地球磁場產生。 在太陽風到達地球表面之前，磁層會使其偏轉或中和，從而保證地球的安全。

絕大多數磁層位於外太空， 遠離地球本身。 然而，由於北極和南極是磁場的來源， 磁層與大氣在這些地方相交。 當組成太陽風的 帶電粒子撞擊這些地方 的大氣時，就產生了 北極光。

所有物質都由原子組成， 原子本身由三種粒子組成:質子、中子和電子。 原子的核心 是原子核，原子核包含質子(帶正電荷) 和中子(不帶電荷)。 電子(帶負電荷) 圍繞原子核運行的方式與月球圍繞 地球或地球圍繞太陽運行的方式相似。

當太陽風中的帶電粒子影響大氣中 的無數原子時，那些原子就會被激發， 這意味著其電子進入遠離原子核的更高能量軌道。 當原子停止被激發時， 其電子會回到起始軌道， 在這個過程中釋放出光子（光的一個單位）。 當許多無數原子同時被激發時， 其光子就會產生 極光， 以對人類可見的方式呈現出來。這個過程類似於霓虹燈的工作原理， 霓虹燈利用電流來激發氖氣原子，從而產生光。

極光通常只在北極或南極及其附近可見的原因是， 地球上只有北極和南極是磁層與大氣相交的地方。 帶電粒子 只能沿著 磁場線運動， 磁場線是構成磁層邊界的不可見的線。 地球的磁場線將南北兩極連接在一起， 但在兩極之外，磁場線延伸到遙遠的 太空。 因此，沒有足夠的太陽風可以影響其他地方的大氣 而產生極光。

通常只有在強烈的太陽活動期間 才能在南北兩極以外看到極光。 最近的一個例子 是1859年的卡林頓事件太陽風暴， 這場太陽風暴導致北美、歐洲和亞洲大部分地區出現極光， 同時也破壞了電報線路，導致電報線路產生火花、爆炸或燃燒。

然而，極光並不與地理極點有關， 而是與磁極有關。 磁北極不同於地理北極， 磁北極是地球磁場的來源， 而地理北極是地球上最北的點。 磁極的位置並不固定， 而是隨時間而改變。

事實上，地球時常會經歷所謂的”磁極反轉”， 即地磁北極和地磁南極互換位置。 這發生在一段時間內， 導致兩極逐漸向彼此在地球上的位置漂移。 在這一時期， 在赤道和地球上其它不經常出現極光的地方， 將有可能看到極光。 磁極轉換每45萬年發生一次， 有史以來，最近一次發生在75萬年前， 這表明地球可能很快就會發生磁極轉換。

結語

北極，特別是磁北極，與北極光緊密相連。 如果沒有南極和北極形成的保護性磁性屏障，地球將很容易受到致命的太陽輻射。 磁層和太陽之間複雜的相互作用產生了北極光，這是所有造訪北極圈的人都能享受到的視覺盛宴。