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2004 年 3 月 16 日

太陽系裡的現象 (16): 極光 (Aurora)
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 在鄰近南極的紐西蘭、澳大利,和靠近北極的加拿大、美國、俄羅斯甚至日本北方等地區, 經常在夜空中可以見到彩色飄舞的雲氣 (如上右照片),這是什麼阿? 是飄蕩的鬼魂陰靈、還是聖人出沒之處呢? 它的呈現又會和 太陽 有什麼樣的關聯呢? 因為它出沒地方都在地球的高緯度極區周圍 (如上左照片) , 因此被稱之為「 極光 (Aurora) 」。

       極光 出現的高度可從離地面數公里達數百公里的 大氣層 (Atmosphere) 高空, 它繽紛多彩的顏色, 乃是因為游離著 大氣層 中不同成分的電子, 從較高電子能階的 激發態 (Excited state) 跳回穩定的 基態 (Ground state) 時, 輻射出的不同波段之 電磁波 (Electromagnetic Radiation)」。 例如,在極光光譜中波長為 5577 埃 (A0) 的顯著綠線, 它是由氧 (O) 原子的激發態電子跳躍回基態所產生的。

       天文學家發現當 太陽風 (Solar wind) 繞過了行星外層的「 盾形擾動 (Bow-shock)」, 太陽風 所攜帶的 帶電粒子 約有 5% - 10% 會巧妙地進入行星的 磁圈 (Magnetosphere) 、 范艾倫帶 (Plasmasphere), 甚至 大氣層 裡來而呈現 北極圈附近的「 北極光 (Aurora borealis)」 和南極圈附近的「 南極光 (Aurora australis)」現象。

明日主題 : 太陽系裡的現象 (17): 流星
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主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
                         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                  王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                      蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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