极光色彩揭秘:背后的科学

极光是一种壮观的景象,但比其鲜艳色彩更引人入胜的是解释这些色彩的科学。作为一名年轻的气象学家,第一件让我着迷的事情是北极光。亲眼目睹它们神秘舞动的姿态,真的是大自然的奇迹。但你有没有想过,这一现象为什么或如何发生的呢?让我们深入探讨一下。太阳的能量
我们的太阳是极光展示的主要原因。被太阳激发的粒子向地球飞驰,与我们的高层大气碰撞。地球的磁场将这种能量引导至南北两极。

当这些激发的粒子进入地球大气层时,它们会激发气体原子和分子。观测到的颜色取决于它们与哪些气体原子相互作用。地球的大气层主要由约78%的氮气、21%的氧气和0.9%的氩气组成,其他如二氧化碳、甲烷和水蒸气等痕量气体构成余下的百分比。每种颜色代表什么?绿色:最常见的颜色,由高度达150英里的激发氧分子产生。绿色是最常见被看到的颜色,因为我们的眼睛对这一波长最为敏感。红色:

较少见,这种颜色在更高的高度(150英里以上)形成,当氧气在更高能量状态下发光。在强烈的太阳耀斑期间可观察到大量的红色。蓝色:在较低高度(低于60英里)与氮气相互作用产生,呈现出鲜艳的蓝色色调。蓝色极光比红色和绿色更为罕见,通常在日出或日落时出现。紫色/粉色:这些颜色由氮气和氧气共同作用而成,通常在条件允许多种气体相互作用时出现。