極光之美   不同顏色來自各種原子撞擊

編譯／李寓心

五彩繽紛的「極光」（auroras）是由帶電的太陽粒子撞擊地球磁場、再流向地球兩極而產生，不同顏色的極光則是粒子撞擊到的不同原子類型。日前，一次巨大的太陽閃焰，向太空發射一波能量粒子，使地球南北半球地區，皆能欣賞到異常生動的極光美景。

通常極光只在地球兩極附近可見，但這次大規模的極光現象，也出現在北半球夏威夷南部和南半球澳洲麥基等地。然而，隨著太陽正接近11年太陽黑子週期的峰值，未來大約一年左右，預計還會有強烈極光出現。這些帶電粒子主要來自太陽閃焰爆發，尤其在太陽活動劇烈時會更多，而地球大氣層大部分受到地球磁場保護，可免受帶電粒子侵襲，但靠近兩極的地方則容易受到影響。

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原子激發出不同顏色極光

因此不同元素的原子在被激發時，會產生不同的光顏色，如銅原子會發出藍光、鋇原子發出綠光、鈉原子則會產生黃橙色等。當鈉原子處於激發狀態時，只會停留大約十億分之十七秒，再發射出黃橙色光子，主導極光的綠光則是由氧原子從「1S」狀態，鬆弛到「1D」狀態，這是一個相對緩慢的過程，平均需要一秒鐘的時間，所以加拿大科學家在1920年代，才發現極光的綠色是由於氧氣產生。

五顏六色的極光現象

雖然綠色是極光中最常見的顏色，紅色是第二常見的顏色，但還有其他顏色。特別是電離的氮氣分子（N2+，缺少一個電子並帶有正電荷），可以發出藍色和紅色光，會在低海拔地區產生洋紅色調。若極光足夠明亮，這些所有顏色皆肉眼可見，若在相機畫面中，則會顯示更加強烈。

資料來源：Live Science

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