极光的亮度有强有弱,强极光的亮度可以把考察站建筑物的轮廓照亮,甚至照出物体影子。极光是怎么形成的?
极光的形成如同日常所见到的氖气灯管一样,灯管中稀薄的气体受到带电粒子的强烈碰撞因而发光,而极光就是高空大气中的一种发光过程。具体地说,极光是太阳放射出大量的质子和电子等带电微粒,这些微粒以高速度射进地球外围的高空大气层里,同大气层中的稀薄气体中的原子和分子进行剧烈地碰撞,而激发出来的光。极光出现的高度一般在离地面100千米到500千米的高空,实际上在那里的空气是十分稀薄的,只有人造卫星可以在这一高度经过。
那么,为什么极光只在地球的南、北极地区频繁出现呢?人们知道,地球本身就像一个巨大的吸铁石,它两端的磁极,也就是地球磁场的磁南极、磁北极分别在南、北极地区。当太阳放射出来的大量带电微粒射向地球时,受到地球南、北磁极的吸引,纷纷向南、北极地区涌入,所以,极光就集中出现于南、北极地区。
极光的形态是怎样划分的?
极光的形状千姿百态,运动的状态也是干变万化、多种多样。科学家们把极光按照形状特点分为五大类:一是底部整齐微微弯曲呈圆弧状的极光弧;二是有弯扭褶,宛如飘带状的极光带;三是如云朵一般片朵状的极光片;四是面纱一样均匀的椎幕状的极光幔;五是沿磁力线方向呈射线状的极光芒。
极光为什么绚丽多彩?
这是因为地球周围的大气中,含不同的气体分子。当从太阳来的带电微粒与不同的气体分子冲撞时,就发出不同颜色的光。如氖气受到冲击时就发出红颜色的光,氩发蓝光,氦发黄光,其他气体也是各呈其色。科学家们发现,极光的颜色还取决于带电微粒的相互碰撞的空间高度和这些带电微粒的波长。
极光形体的亮度变化是很大的。当太阳表面剧烈骚动时,太阳黑子增多,太阳射向地球大气层中的带电微粒就增多,这时极光不但出现频繁,而且极光的亮度也特别强。