
这张来自苏格兰的北极光的华丽照片显示了绿色和红色与不真实的橙色和黄色极光的混合。
极光,无论是北极光还是南极光,都是壮观的天象,是地球磁场、大气层和从太阳飞出的粒子流之间复杂的相互作用。最终的产品非常华丽,色彩缤纷的窗帘一直延伸到太空。有时,它们会呈现橙色——但它们真的是这种颜色吗?
虽然色彩缤纷,但极光展示并不是一套完整的 Pantone 样品。灯光具有特定的颜色,这是由它们的产生方式决定的。由于与太阳粒子的相互作用,大气中的原子被电离,它们失去电子,或者它们的电子移动到激发态。回到现状(重新获得电子,或电子回到基态)意味着原子失去能量,能量以光的形式释放。
原子和分子的世界是量子化的。电子处于激发态时可以具有的能量始终相同,因此以光形式释放的能量始终具有相同的颜色。所以,极光大多是绿色的,因为这是氧气释放的颜色,很容易激发。
有其他颜色,不那么常见,但也不是非常罕见;例如,您可以看到绿灯伴随着红灯。红葡萄酒有两个来源:第一种更深的红色来自氮原子,根据能量的不同,氮原子也会产生紫色、蓝色和粉红色的暗示。
但如果阳光特别活跃,就会有氧气产生红色。目前这一点很重要——我们正在接近太阳活动极大期,这意味着会有更多的太阳风暴和太阳耀斑,从而出现更多的极光。这标题图像和延时摄影多于是在地磁风暴期间拍摄的日前。
产生红色的激发的寿命相当长。氧气可以处于激发状态近两分钟,因此它只发生在大气层高处,那里的碰撞很少见。这些是经常看到的红色极光,位于绿色极光之上。
我们覆盖了绿色和红色(甚至粉红色、紫色和蓝色),但没有覆盖橙色。然而,一些北极光呈橙色,有时呈黄色——那么这是怎么回事呢?好吧,这只是我们的眼睛和相机在欺骗我们。
就像舞台闪电上的滤色镜可以使事物呈现出不同的颜色一样,绿色和红色极光也可以呈现出橙色色调。它不是由任何原子发射的,但在条件合适的情况下可以看到橙色极光。
关于橙色极光是否存在,可能还需要进行一场哲学辩论,但无论我们是否认为它是真实的,我们都可以同意它看起来非常漂亮。
[H/T:太空天气]