当前位置: 首页 > 星座相关 > 星座知识 >

极光是什么颜色 为什么是彩色的

极光绚丽多彩,有各种颜色,非常的漂亮,也被视为自然界中最漂亮的奇观之一,可是为什么极光是彩色的,五彩缤纷,形状不一呢?那么下面就由星座知识为大家揭晓下极光是什么颜色?为什么是彩色的?

极光是什么颜色 为什么是彩色的
极光在不同的环境、不同的气候、不同的时间会呈现多种色彩的变幻,科学家发现,极光呈现的颜色是由以下四个因素决定的:(1)入射粒子的能量;(2)大气中的原子和分子在不同高度的分布状况;(3)大气中原子和分子本身的特性;(4)大气的密度不均匀,基本上越接近地表密度越高。

入射粒子的能量高低决定了粒子能够冲入大气的深度,因此决定了极光产生的高度;而大气成分随高度的变化决定了入射粒子可能会撞击到哪种原子或分子,因此决定了可能发出的极光波长。此外,大气粒子本身的特性也很重要,这些特性直接决定所发出光的颜色。

另外,大气密度也会影响极光的颜色。由于高层大气密度较低,发光的过程不会受到原子和分子彼此碰撞的干扰。不过,距离地表越近,大气密度越高,分子之间的撞击较为频繁,这会使得某些波长的光不容易产生。

决定极光颜色的主要因素之一,就是不同种类分子在大气中的垂直分布状况。接近地表处,大气的组成十分均匀,78%是氮分子,21%氧分子,这样的组成直到高度约100公里为止都是如此。在更高之处,来自太阳的高能紫外线会将大气分子分解成原子,不同种类的原子受到重力影响而产生不同的分布,较轻的原子会分布在上层。

在大气层的最顶端,也就是约在距离地表500公里处,氢与氦原子占了大部分;距离地表200~500公里之间,氧原子的数目最多;在100~200公里之间,则是氮分子的数目最多,其余主要是氧原子和氧分子;60~100公里主要由氧分子和氮分子构成。

知道了以上大气的分布,你就能猜到,高度介于60~100公里的极光,主要的光应该来自氧和氮分子;100~200公里的极光主要由氮分子和氧原子所贡献;在200公里以上,极光主要来自氧原子,少部分来自氮分子;在大气的最高层,氢与氦原子也会产生极光,不过这些光十分微弱,肉眼不容易见到。

大气的密度也是决定极光颜色的重要因子之一。在地表附近,每立方厘米的空气约有高达10的19次方个分子。大气密度随着高度而降低,在距离地表50公里处,密度下降1000倍。到了100公里处,密度更是比海平面降低200万倍。不过,到了200公里的高空,每立方公分仍然有100亿颗(10的10次方)气体粒子。相比之下,太阳风粒子的密度仅为大约每立方厘米5颗。

尽管150公里以上的高空仍然有许多气体粒子,粒子之间的撞击已经不像低空那样频繁。碰撞会影响极光颜色,这是由于撞击会把处于激发状态的原子或分子的能量夺走,而这能量原本是会放射出特定颜色的光。由于氧原子第一激发态的生命期长达110秒,在这段时间内如果受到其他原子撞击,就会失去能量而无法放出波长6300埃的红光。在200公里以上的高空,碰撞频率很低,所以影响不大,但是在比较低的高度,红色光就明显受到抑制。

红色:在最高海拔处,以原子氧为主,受激发的原子氧(O)跃迁时常发射波长为630纳米的光(红色);由于原子氧浓度很低,而人眼对这个波长的光的灵敏度低,所以只有在太阳活动很强烈的时期,夜晚出现这种颜色的极光才容易看到。

绿色:海拔高度较低时,粒子碰撞频繁,抑制了红光的这种过程,以绿色光(557.7纳米)为主。受激发的分子氮(N2)通过碰撞将能量传递给氧原子(O),然后氧原子辐射绿色波长的光。

粉红色或黄色:由绿光和红光的过程按一定比例混合,共同作用而成。

蓝色:海拔较低的地方分子氮和分子氮的离子在某些极光过程中占据主导地位,其中428纳米波长的光(蓝色)的发射又是主要的。

由于红色、绿色和蓝色是颜色加性合成的主要颜色,所以这些过程结合之下理论上几乎任何颜色的极光都有可能出现,不过以上几个颜色是主要的。另外,极光也包含红外线和紫外线,不过它们都不是我们的肉眼能够识别的了。

发布时间:2023-04-07 12:01

相关星座阅读

能做大哥女人的星座女 才貌出众

听到“大哥”两个字,大家可别想歪了是黑帮老大,其实是泛指事业有成的一类人而已了。要知道,一般事业有成的男人,能力和眼光都是很高的,他们的另一半一定也得是出众的。下...

[星座知识] - 2023-03-30 22:38:59

射手座流星雨什么时候及象征寓意

射手座 流星雨什么时候有及象征寓意是“射手座”又被称为“人马座”,射手座流星雨是在1957-1958年间被发现的,那么你知道每年的射手座流星雨是什么时候有吗?接下来 星座知识 就...

[星座知识] - 2023-04-14 03:48:02

对自己最抠门的3星座男 对妻子孩子很大方 超级好男人

如果说一个人他是十分顾家的,那么就可以重看他能不能把他大部分收入都往家里来放去看出来,如果说一个人注重的是潇洒而不是温馨的家庭,那么这样的男人在选择的时候也要慎重...

[星座知识] - 2023-03-21 13:48:57

巨蟹座满月给十二星座带来的影响

巨蟹座是一个代表着春天结束,夏天开启的一个星座。用占星角度来解读,当 十二星座 发生满月时,会给我们的生活带来不可忽略的变动。那么,大家是否知道巨蟹座满月这一 天文现...

[星座知识] - 2023-04-15 18:45:18

12月天象预告 12月2日凤凰座流星雨最大值

凤凰座 流星雨 将在12月2日迎来最大值,虽然12月的流星雨有多场,而凤凰座流星雨却是最不起眼的一场,但也为12月的天空打开精彩的一幕,那么下面由 星座知识 为大家介绍下12月2日...

[星座知识] - 2023-04-06 01:32:09

日食分三类 可以分为哪几类

日食是一种 天文现象 ,在民间又叫此天象为天狗食日,观测日食时不能够直视太阳,不然会给眼睛带来伤害,那么大家知道日食可以分为哪几类吗?接下来我们一起跟 星座知识 来看看...

[星座知识] - 2023-04-03 04:26:33

最讨厌女强人的星座男 相处起来压力大

在如今的一个感情世界里面,不管是男孩子也好女孩子也罢,几乎都有了属于自己喜欢的类型。有的男孩子就是喜欢那种安安静静的女孩子,相对比较弱势的。有的又喜欢大大咧咧的,...

[星座知识] - 2023-03-24 23:51:48

不是善茬的星座女 强势霸气有报复心

       在我们的生活里总是会有这样一群女生,她们性格火辣,做事大大咧咧,跟任何人在一块都能够玩的非常的开心,同样自己也很有本事跟能力。大家千万不要轻易招惹这样的女...

[星座知识] - 2023-03-19 02:57:21

13日北金牛座流星雨迎来极大

北 金牛座 流星雨 将在13日迎来极大值,而在我国天气晴朗的话即可看到,感兴趣的天文爱好者可以在极大前后几天做好观看准备,那么下面就由 星座知识 为大家揭晓下观看北金牛座流...

[星座知识] - 2023-04-01 00:33:08

对宫星座都会一见钟情吗 金牛座和天蝎座的爱情

从占星学的角度出发的话,所有的星座会根据位置的不同,会有各种不一样的关系,而对于对宫星座来说,虽然看起来离得很远,性格完全不一样,但实际上在很多方面是比较契合的,...

[星座知识] - 2023-02-21 11:36:38

欢喜冤家!越吵闹、感情反而越好的星座组合,注定轰轰烈烈过一生

这个世界上一定会有相敬如宾的情侣,当然也会有虽然整日打打闹闹,但感情却丝毫不会因为摩擦和矛盾影响的情侣和夫妻,他们的生活因为这个过程而变得有趣。两个人的爱也在这样...

[星座知识] - 2023-02-28 09:45:47

水象特质明显的人有什么表现 情感丰富内敛细致

相比于土象星座、火象星座、风象星座的人,水象星座最明显的特质就是非常感性。他们往往是比较忧郁、内敛的,丰富的感情使得他们对这个世界的认知是深入,比较敏感的。这样的...

[星座知识] - 2023-03-25 09:50:31

不在乎一个人的时候,表现很明显的星座

在感情生活中,我们经常会感受到伴侣的情绪变化,特别是对方的爱有所削减的时候,对于那种忽冷忽热的态度,我们需要提高警惕,千万不要在受到伤害之后才觉醒,要懂得在错误的...

[星座知识] - 2023-03-07 14:02:17

四象星座之王是哪四个 分别有何独特之处

不可否认每个星座都有自己的闪光点,但是群龙不可一日无首,每个星象都有自己的王者,他们突出于其他星座,凭借着自己绝对的实力和独特性脱颖而出,哪怕再不喜欢也无法忽视他...

[星座知识] - 2023-03-05 17:08:22

5月15日是什么星座 性格保守喜欢安定

人的性格千奇百怪,有人十分的内敛,不习惯在外人面前表达自己的想法,有的人非常的外向,不管发生事情都不会藏着掖着,直来直去心怀坦荡,我们的小金牛可能更加偏向于前者,...

[星座知识] - 2023-02-25 08:31:45

详解星象知识_南方七宿

南方七宿是二十八星宿中的一部分,南方七宿包含有井、鬼、柳、星、张、翼、轸七个星宿。那么大家知道这七星宿的详细意思吗?接下来本期的 星座知识 为大家来详细解说“南方七...

[星座知识] - 2023-04-14 20:06:46
热点星座TOP10
猜你喜欢