极光是如何形成的

极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线（Field line）集中到南北两极。

当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。

产生极光的原因是来自大气外的高能粒子撞击高层大气中的原子的作用。

这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。现在所知，作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩。

在太阳活动盛期，极光有时会延伸到中纬度地带，极光有发光的帷幕状、弧状、带状和射线状等多种形状。发光均匀的弧状极光是最稳定的外形，有时能存留几个小时而看不出明显变化。

然而，大多数其他形状的极光通常总是呈现出快速的变化。弧状的和折叠状的极光的下边缘轮廓通常都比上端更明显。极光最后都朝地极方向退去，辉光射线逐渐消失在弥漫的白光天区。造成极光动态变化的机制尚示完全明了。

在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极，从而导致带电颗粒与地球上层大气发生化学反应，形成极光。

极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发而产生的，常常出现于纬度靠近地磁极地区上空，一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定，有时会发生连续性的变化。

极光是因为太阳风与地球磁场相互作用而形成的自然现象。
太阳风是太阳释放出的带有高能粒子的等离子体流，当这些高能粒子进入地球磁层时，由于地球磁场将它们引导至地球两极附近的磁极区域，这些粒子与大气层中的气体分子发生碰撞并释放出能量，产生了特别的亮光，即极光。
极光是一个宏伟的自然奇观，不仅可以在极地地区观测到，也可以在赤道地区偶现。
除了欣赏它的美丽景色外，它对于科学家来说也是非常重要的，因为极光现象可以提供太阳风与地球磁场相互作用的宝贵信息，对于预测太阳活动和保护地球环境有重要意义。

极光是由高空中的气体和尘埃受到太阳的紫外线照射而发出的光辉。当太阳的紫外线照射到大气中的离子和分子时，它们会发射出蓝、绿、红三种颜色的光，这就是极光的形成原因。

高空微观粒子的能量跃迁游戏。

通常认为，极光是太空(太阳风或地球磁层)中的高能带电粒子进入极区附近的高层大气引发的自然现象。它因为集中出现在两极附近被称为极光。出现在南极的被称为南极光，出现在北极的被称为北极光。极光常常呈带状、弧状、幕状、放射状。这些形状有时稳定，有时连续在变化。

近代的量子力学认为，微观粒子的能量常常是一份一份的，也就是“量子”，而不是连续变化的。按照量子力学基本原理，分子按其内部运动状态的不同，可处于不同的能态，每一能态具有一定的能量。能量最低的态称为基态，能量高于基态的称为激发态。它们构成分子内部的各能级，高能量的激发态可跃迁到较低的能态，能量较低的能态也可吸收一定的能量跃迁到能量较高的激发态。电子激发态与基态之间出现跃迁，就会有吸收或发射特定波长的光，产生分子的电子光谱，分别对应着吸收光谱和发射光谱。

一言以蔽之，分子(也包括原子等)可以吸收或发射特定波长的光来改变能量状态。我们地球的大气，越往高空越稀薄，高空的分子、原子等吸收能量和释放能量的过程可以发光，就会产生极光。而光的颜色与光波长有关，故而极光的颜色会与这种过程有关。

绿色为最常见极光颜色。

绿色的极光最为常见，但极光的颜色并不是只有绿色。

极光（Aurora），是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生是由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光，在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。

1、本杰明·佛兰克林的理论：神奇的北极光是浓稠的带电粒子和极区强烈的雪和其他的湿气作用造成的。

2、极光的电子来自太阳发射的光束。这是克利斯蒂安柏克兰在 1900 年提出的说法，她在实验室用真空室和磁化的地球模型，显示电子是如何被引导至极区。这个模型的问题包括本身缺乏在极区的极光、负电荷本身自行散射这些光束、而且仍然缺乏任何太空中的观测证据。

3、破水桶理论：极光是溢流出的辐射带，这是詹姆斯·范艾伦和工作伙伴大约在 1962 年首先提出的。他们指出在辐射带内获得的巨大能量很快就会在极光的漫射中耗尽。不久之后，很明显地，陷在辐射带内的都是高能的带正电离子，而在极光内几乎都是能量较低的电子。

4、极光是太阳风中的粒子被地球的场线引导至大气层顶端造成的。这适用于极光的尖点，但在尖点之外，太阳风没有直接的作用。另一方面，太阳风的能量主要都留驻在带正电的离子，电子只有 0.5eV，而在尖点上会上升至 50～100eV，这仍然远低于极光的能量。

极光是因为太阳风与地球磁场相互作用所形成的自然光彩。
太阳风中携带着带电粒子到达地球近地层时，这些粒子受到地球磁场的作用，被引导到磁场线两极区域，并进入气体层中与大气分子相互作用，激发出不同颜色的光芒，形成极光光谱。
可以说，极光是太阳活动与地球磁场相互作用的结果。
从地球上能看到极光的地区主要在极光圈内，其中最著名的是北极光和南极光，但是当太阳活动剧烈时，极光也有可能出现在非极光圈的地区。