极光号模型玩具,极光号模型船
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在挪威,是不是只要天气好,极光就每天都有的?
不是的,天气好事先决条件,因为极光的高度是比云层高很多的:
云层在几公里到实际公里的高度,而极光的高度在80km以上,所以如果天气不好有云的话是完完全全看不到极光的。
而且极光也不是所有时候都有的,极光是由辐射带中的高能粒子在两级沉降形成的。这些高能粒子来自于太阳风,所以能不能看到高能电子还是要看太阳风的脸色。
可以参考Kp指数和Dst指数,这些指数描述了地磁活动的强弱,活动越强越有可能看到极光,地球物理中也有一些模型来预测极光卵的强度和位置。
更详细的分析是否出现极光要参考太阳风的速度强度,带电粒子的组分,磁场的强度和方向等等。
极光是如何形成的?
极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线(Field line)集中到南北两极。
当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。
极光是因为太阳风与地球磁场相互作用而形成的自然现象。
太阳风是太阳释放出的带有高能粒子的等离子体流,当这些高能粒子进入地球磁层时,由于地球磁场将它们引导至地球两极附近的磁极区域,这些粒子与大气层中的气体分子发生碰撞并释放出能量,产生了特别的亮光,即极光。
极光是一个宏伟的自然奇观,不仅可以在极地地区观测到,也可以在赤道地区偶现。
除了欣赏它的美丽景色外,它对于科学家来说也是非常重要的,因为极光现象可以提供太阳风与地球磁场相互作用的宝贵信息,对于预测太阳活动和保护地球环境有重要意义。
高空微观粒子的能量跃迁游戏。
通常认为,极光是太空(太阳风或地球磁层)中的高能带电粒子进入极区附近的高层大气引发的自然现象。它因为集中出现在两极附近被称为极光。出现在南极的被称为南极光,出现在北极的被称为北极光。极光常常呈带状、弧状、幕状、放射状。这些形状有时稳定,有时连续在变化。
近代的量子力学认为,微观粒子的能量常常是一份一份的,也就是“量子”,而不是连续变化的。按照量子力学基本原理,分子按其内部运动状态的不同,可处于不同的能态,每一能态具有一定的能量。能量最低的态称为基态,能量高于基态的称为激发态。它们构成分子内部的各能级,高能量的激发态可跃迁到较低的能态,能量较低的能态也可吸收一定的能量跃迁到能量较高的激发态。电子激发态与基态之间出现跃迁,就会有吸收或发射特定波长的光,产生分子的电子光谱,分别对应着吸收光谱和发射光谱。
一言以蔽之,分子(也包括原子等)可以吸收或发射特定波长的光来改变能量状态。我们地球的大气,越往高空越稀薄,高空的分子、原子等吸收能量和释放能量的过程可以发光,就会产生极光。而光的颜色与光波长有关,故而极光的颜色会与这种过程有关。
绿色为最常见极光颜色。
绿色的极光最为常见,但极光的颜色并不是只有绿色。
极光(Aurora),是一种绚丽多彩的等离子体现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。
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