相信在很多人的人生清单上，去阿拉斯加看极光一定榜上有名。漆黑的天空下，几缕荧光突然划过天空，像光幕一样，像烟花一样爆裂，又迅速消失得无影无踪。如同上帝之光，蕴含着无尽的秘密。克里人(北美印第安人)称极光为& quot舞动的灵魂& quot，中世纪的欧洲人认为这是上帝的象征。这样神秘的光只在高纬度地区的夜晚出现，直到20世纪人类才真正意识到。

但是大家有没有注意到，照片中显示的极光大部分是蓝绿色的，偶尔可以看到红色的极光，其他颜色几乎从来不会出现。为什么？今天漫游君就带你了解了解极光的秘密。

来自太阳的精灵

我们知道，柴火点燃后会产生火焰，工匠会在高温下熔化铁，使之变成发光的液体，钨丝通电加热后会产生强光.当许多物体被加热到高温时，它们都会发光。

事实上，任何高于绝对零度的物体都会发光。我们都知道宇宙中的物质是由原子构成的，原子的内部结构是由原子核和电子构成的。在经典物理的世界里，原子结构就像一个恒星模型，电子永远以一定的轨道围绕原子核运动，就像地球围绕太阳公转一样。然而，在量子物理的世界里，电子的轨迹要复杂得多。简而言之，电子以一种& quot跳& quot许多科学家称之为电子概率云。

电子其实是沿着一个轨迹运行一段时间，然后像幽灵一样突然消失，然后又突然出现在另一个区域，就像我们坐电梯从一楼到三楼，根本不经过二楼。

电子为什么会跳跃？其实来源于它对光(能量)的吸收。当一个电子获得一定的能量后，它的运动半径会增大，它会跳到其他轨道上。一旦没有能量补充，就会回落。因为每个原子的化学性质都是稳定的，电子只会在给定的区域和概率出现，在这个过程中，电子会发出电磁波。当电磁波的波长在人眼能看到的范围内时，物体就会开始发光。

然后，让我们把注意力转向极光。

极光的原因其实很简单。我们的太阳在任何时候都是一颗愤怒和爆炸的行星。当太阳产生耀斑或日冕物质抛射(可以简单理解为巨大爆炸)时，会抛出大量高能粒子，包括质子、电子和重离子。这些粒子不仅携带高能量，而且速度极快，有些甚至可以达到光速的80%。当这些粒子撞击地球时，大部分会被& quot保护伞& quot由地球磁场的磁力线编织而成，但在极地，磁力线之间会有很大的空隙，一些太阳风就会乘虚而入，风携带的高能带电粒子会与地球大气层中的原子发生碰撞，爆发出不同强度的辐射，从而导致神秘的极光。

道理我都懂，可是极光为什么总是绿色的？

玩笑归玩笑。其实这和地球大气层的构成有很大关系。

地球大气主要由氮气(占78.084%)和氧气(占20.94%)组成。刚才我们说了，物质的颜色其实是由电子跃迁产生的电磁波产生的，所以极光的颜色也与高能粒子吸收的电子能量大小和地球大气中分子的组成有关，所以决定极光颜色的主要是氮和氧。众所周知，在化学元素列表中，氧排在第八位，它的原子中有八个电子。当能量较低时，它会运行在离原子核最远的轨道上，这就是我们所说的& quot基态& quot。

但是，当氧原子与来自太阳的高能电子碰撞时，会吸收一些能量，电子开始跳跃。由于氧原子中有大量的电子，不同的电子在跳跃时会产生不同的电辐射。氧原子能在0.75s内辐射出绿光，但辐射出红光需要长达2min。氮辐射通常产生蓝色或略带紫色的光。所以在大气层顶部，氧含量比较高，碰撞后有足够的时间进行电子跃迁，所以更容易释放红光。当它下降到低层大气时，碰撞的频率变得更加频繁，留给氧原子的时间很少，因此更容易发出绿光。所以我们经常会觉得红色的极光会遮住绿色的极光。

再往下是氮原子的世界。在低海拔地区，氧原子的数量越来越少，氮分子会成为光的主体，颜色以蓝紫色为主，所以我们看到的极光往往是最高点的微弱红色，然后过渡到绿色，最后以蓝紫色结束。

太阳爆发有规律？为什么极光总出现在冬季

事实上，无论春夏秋冬，北极光一直存在，只是在春夏，北极的白天太长，即使出现极光，我们也很难看到。只有在黑暗中，云层很薄的时候，我们才能看到极光。

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