相信大家都见过极光的摄影作品——极地的漫漫长夜里，轻盈的彩色丝带状光柱在天边翻滚、飘荡，忽暗忽明，发出五彩光芒。
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不知道大家在欣赏这些美妙的极光摄影作品时，有没有过这样的思考：这么好看的极光，究竟是从哪儿来的呢？今天，我们就来仔细聊一聊这个问题。
01
极光是怎么形成的？
极光的出现离不开太阳活动。太阳作为一个庞大而炽热的气体球，在其内部和表面进行着各种化学元素的核反应，产生了强大的带电微粒流。这些带电微粒流从太阳发射出来，以极大的速度射向周围的空间。当这种带电微粒流射入地球外围那稀薄的高空大气层时，会与大气中的原子进行猛烈地撞击，于是就产生了发光现象，并被称为极光。
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没想到吧，太阳离咱们那么远，还能带来这么稀奇的玩意儿呢！
02
极地限定？这到底是为什么？
极光大多在南北两极附近出现，生活在中低纬度地区的人们就只能通过欣赏网络上极光的摄影作品来解馋了。
不过，这是为什么呢？
我们都知道，地球是具有磁场的，地磁场的磁极在南北两极附近（磁极北极在地理南极，磁极南极在地理北极）。
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上文提到，极光主要是由于太阳发射出的带电微粒流产生的，这些来自太阳的带电微粒流，也会受到地磁场的影响，聚集在磁极附近。所以极光大多在南北两极附近的上空出现。在南极发生的叫南极光，在北极发生的叫北极光。我国处在北半球，所以东北等地看到的只能是北极光。
一般来说，极光在我国的纬度上比较罕见。但是我们刚刚了解到，极光现象与太阳活动有着密切的关系，每当太阳活动较强的年份，极光就可以在较低的纬度上看见。
比如在太阳活动较强的 1957 年，我国东北边境的漠河和呼玛城一带就出现了几十年少见的极光：1957 年 3 月 2 日晚 7 点左右，一团殷红灿烂的霞光突然地升腾起来，一瞬间变成了一条弧形的光带，从黑龙江上空伸向大兴安岭的南方。在同年的 9 月 29 日到 9 月 30 日夜晚，我国北纬 40 度以上的广大地区，也出现了一次少见的瑰丽的极光，映红了北方的天空。人们争相欣赏着美丽的极光，这也算是一种另类的“巡演”了！
03
极光啊极光，你为什么是彩色？
在我们的印象里，有的极光像帐幕，有的像圆弧，有的呈带状，有的呈射线状；有的是橙红色，有的紫红色；有的色淡，有的色深。天空中五彩缤纷，美丽极了。
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但你有没有想过，为什么极光有如此多色彩？又有如此多的形态呢？
之所以极光有如此多颜色，其实和空气的组成部分有很大关系。空气是由氧、氮、氢、氖、氦等气体组成的，在带电微粒流的作用下，各种不同的气体所发出的光也不相同，因此就有各种不同形状的颜色的极光。
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此外，极光的形态也是多种多样的。
从外形看：有的如光幕、有的如光冕、有的如光弧、有的如光斑、有的如光带、有的如光柱、有的如光束。
从结构看：有的是均匀片状结构的、有的是下部明显上部模糊、有的是由线条构成、有的是由斑点构成。
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从轮廓看：有的下面有轮廓上面没有轮廓、有的则全部没有轮廓，只在夜空中呈薄透明的一片。
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从运动情况看：有的静，有的动。动的情况也是各种各样的：有的呈脉动状、有的如被风吹拂的布幕，有的呈横扫状、有的如窜动的火蛇、有的则如起舞的火焰。
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就位置来看：有的在天顶（如冕状极光）、有的在地平线上微露出来（如曙光状极光）。在一次极光中可以同时呈现几种式样，有时极光是单层的，有时则是双层的甚至是多层的。
可见，极光的颜色和形态都有很多种，想要全部“集齐”可不是一件容易的事情。
极光，这个词仿佛自带无穷的魅力，源于遥远深空的力量不远万里来到地球，在纯净的夜空中勾勒出五彩的画卷，吸引着一批又一批旅人克服严寒奔赴极地，追寻那份大自然鬼斧神工的美丽。
你有见过极光吗？
出品｜科普中国
作者｜气象万千科普团队
监制｜中国科普博览
选送单位：中国科学院计算机信息网络中心
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