集满人间星光：赏星指南（套装共2册）电子书下载

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密歇根州、明尼苏达州、北达科他州和华盛顿州等地紧靠美国北部边境线，平均每年有20～30个晚上有极光出现。到了美国中部和南部，极光出现的晚上就只有1～7个了，欧洲中部也是如此。这些数字不一定精确，因为太阳风在变化，极光的活动情况每年都有差异。在太阳极大期的高峰活动时期和随后的几年，极光都会比较常见。注意，就像天气预报一样，北极光的预报也不一定准。

极光是如何产生的呢？这要从地表2900千米以下讲起，那里有地球的液体核。铁和镍随着地球自转搅拌翻转着，由此产生的电流制造了看不见的磁场。磁场延伸到地球之外，它就像条状磁铁一样有北极和南极。指南针就是因为地球磁场的作用才指向北方。

同时，在1500万千米之外，太阳表面持续地释放着灼热的气体。在太阳磁场的影响下，亚原子粒子（电子和质子）的扰动以每秒400千米的速度扑向地球和其他行星，就像信风吹向热带。更大、更猛烈的气体喷发叫作日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME），速度超过每小时160万千米。有时这会被太阳耀斑这种剧烈的爆发现象所推动。当这些物质在1～3天后到达地球时，地球磁场通常会使粒子转向，平安无事地擦肩而过。

但是当条件适宜时，太阳风或者日冕物质抛射的重击可能和地球磁场相耦合，带来强电流，将太阳风粒子（大部分是电子）盘旋向下送入两极地区的大气层，就像很多消防员沿着下楼的杆子滑下来一样。在向下的路上，高速粒子会撞上高层大气中氧气和氮气的微粒，激发它们。片刻之后，气体将能量释放出来，产生绿光、红光和蓝光，并且回到之前的“平静”状态，准备好再次被激发。数十亿氧气和氮气分子向外发出微光，就像原子层面的激光大战。人眼则会看到一场色彩缤纷、形状多变的光之表演：北极光。