喜欢极光吗？它是如何形成的？

你见过北极光吗？当然，还有南极光。

很多情侣都会在热恋的时候去看一眼极光，那将是终身难忘的一件趣事。

极光通常被认为是来自太阳的粒子撞击到地球的大气层所产生的，但这在技术上是不准确的，除了少数有限的情况。

那么，极光究竟是如何产生的呢？

当电子，有时是离子与高层大气中的原子发生碰撞时，我们就会看到极光。

虽然极光经常跟随太阳上的爆炸事件出现，但是，要说这些导致极光的高能粒子来自太阳却并不完全正确。

罗盘针可以检测到地球磁力，地球表面附近的磁场通常是稳定的，但是当有极光显示时，罗盘针它的强度和方向会波动。

这些波动是由所谓的磁亚暴引起的，就是近地空间磁场的快速扰动。

那是什么触发了亚暴，我们首先需要了解一下等离子体。

等离子体是一种气体，其中相当数量的原子被分解为离子和电子。

地球大气层最上层区域的气体处于等离子体状态，太阳和其他恒星的气体也是如此构成的。

一股等离子体气体不断地从太阳那里流走：这被称为太阳风。

等离子体的行为与我们在日常生活中遇到的那些气体不同。

在你的厨房里挥动一块磁铁，不会发生什么。

厨房里的空气绝大部分是由电中性原子组成的，所以它不会受到移动磁铁的干扰。

然而，在等离子体中，由于其带电粒子，情况就不同了。

因此，如果你的房子里充满了等离子体，四处挥舞的磁铁会使空气移动。

当太阳风等离子体到达地球时，它与地球的磁场发生作用。

大多数时候，等离子体很容易沿着磁场的线条移动，但不能跨越它们。

这意味着到达地球的太阳风在地球周围被分流，并远离地球的大气层。

反过来，太阳风将磁场线拖出，形成在夜间看到的拉长的形式，称为磁尾。

有时，移动的等离子体将来自不同区域的磁场聚集在一起，造成磁场线模式的局部崩溃。

这种现象被称为磁重联，预示着一种新的磁结构，而且重要的是，它会释放巨大的能量。

这些事件相当频繁地发生在太阳的外层大气中，导致爆炸性的能量释放，并将被磁化的气体云推离太阳，称为日冕物质抛射。

如果日冕物质抛射到达地球，它可以反过来触发磁尾的重新连接，释放出能量，驱动近地空间的电流：亚暴。

在这个过程中形成的强电场将电子加速到高能量。

其中一些电子可能来自太阳风，通过重新连接被允许进入近地空间，但是它们在亚暴中的加速对于它们在极光中的作用至关重要。

然后，这些粒子被磁场输送到极地上空的大气中。

在那里，它们与氧和氮原子发生碰撞，才使它们发出迷人的极光。

这才是导致极光的确切原因。