哪裡可以看到极光？课件

極

光

(AURORA)呂凌霄中央大學太空科學研究所極光

(AURORA)呂凌霄哪裡可以看到極光？高緯度地區比較容易看到明亮的極光弧（極光弧又叫做分立極光）中緯度地區比較常看到朦朧的擴散極光。一年中，偶爾幾天磁暴時可看到壯觀的分立極光。磁暴時，會出現像舞龍一般壯觀的極光弧，分布的範圍，涵蓋中緯與高緯地區。台灣目前的磁緯度很低，只有十三點五度。大約要再等三百年後，才有機會在磁暴時看到壯麗的極光！哪裡可以看到極光？高緯度地區比較容易看到明亮的極光弧（極光弧極光的分布極光的分布磁極位置在東西半球之間晃動著…位在西伯利亞的可能年代約為西元0、800、1600、2300年（前後200年）位在加拿大的可能年代約為西元400、1200、1900年（前後200年）磁極位置在東西半球之間晃動著…位在西伯利亞的可能年代約為位在極光什麼時候會出現？高緯地區，極光橢圓圈內的地方，每天晚上（尤其是午夜前），如果天空晴朗，一定可以看到極光。木星的極光，通常出現在午夜以後，因為木星的磁場方向與地球的磁場方向相反！非常劇烈的極光活動，通常發生在太陽閃焰之後的一兩天內，這段時間裡，全球地表的磁場也發生大幅變動，故稱為磁暴！極光什麼時候會出現？高緯地區，極光橢圓圈內的地方，每天晚上（太陽閃焰(solarflare)[耀斑]閃焰發生前的觀測照片閃焰發生時的觀測照片太陽閃焰(solarflare)[耀斑]閃焰發生前的觀測照日珥噴發伴隨著太陽閃焰日珥噴發伴隨著太陽閃焰日珥噴發

（向下可造成閃焰，向上造成上方日冕物質拋射）日珥噴發

（向下可造成閃焰，向上造成上方日冕物質拋射）CME(CoronalMassEjection)CME(CoronalMassEjection)日冕物質拋射（CME）

如果噴發方向對著地球，而且攜帶著南向磁場，

可造成地球磁暴日冕物質拋射（CME）

如果噴發方向對著地球，而且攜帶著南向科學家原以為造成極光的電子是直接來自太陽，後來才知道，其實不然…約一百年前，一位瑞典科學家首先證明，極光的發光原理與日光燈以及霓虹燈的發光原理相似。是高速電子撞擊稀薄的中性大氣，使大氣粒子躍遷到激發態，然後返回到基礎態，而發光。科學家原以為造成極光的電子是直接來自太陽，後來才知道，其實不壯觀的分立極光發生之前，必有一段時間，地球是浸泡於南向行星際磁場之中

（圖中日側磁層頂地球磁場與行星際磁場重聯時，造成強大的感應電場，可壓縮整個磁層。）壯觀的分立極光發生之前，必有一段時間，地球是浸泡於南向行星際造成壯觀的分立極光的原因來自太陽風的能量，由磁層頂進入磁層後，先被儲存在地球磁尾，等累積到一定程度時，才一口氣，沿著磁場線灌入高緯電離層的極光橢圓圈內，造成絢麗極光。造成壯觀的分立極光的原因來自太陽風的能量，由磁層頂進入磁層後分立極光成對出現在南北

高緯夜空

表示它們

同時來自磁尾分立極光成對出現在南北

高緯夜空

表示它們

同時來自磁尾強烈極光活動與太陽黑子活動週期的關係太陽黑子多時，太陽閃焰發生的頻率高。只是太陽黑子少的時候，仍會有日珥噴發的現象。太陽磁偶極場，在太陽黑子極大期時反轉。因此即使是太陽黑子不多的時期，如果日珥對著地球噴發，且適逢太陽外部磁偶極場朝南，則地球發生強磁暴的機會增加。強烈極光活動與太陽黑子活動週期的關係太陽黑子多時，太陽閃焰發太陽黑子數目與強磁暴之間的相關性太陽外部磁偶極方向朝南期間太陽黑子數目與強磁暴之間的相關性太陽外部磁偶極方向朝南期間造成擴散極光的原因地球的磁偶極場可以抓住電子與正離子所組成的電漿。故有磁瓶之稱。可是磁瓶中的電漿會產生電磁場波動，使得少量的高能電漿得以漏出磁瓶，像毛毛雨一般，落入中緯區夜空造成擴散極光。造成擴散極光的原因地球的磁偶極場可以抓住電子與正離子所組成的以下為

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極光照片欣賞更多的極光照片以及極光影片請上網觀賞簾幕狀的極光簾幕狀的極光磁暴時，像舞龍一般的藍色極光弧

（Ｎ2＋）磁暴時，像舞龍一般的藍色極光弧

（Ｎ2＋）每晚可見的綠色極光（Ｏ＋）難得一見的紅色極光（Ｏ2→Ｏ＋Ｏ）每晚可見的綠色極光（Ｏ＋）難得一見的紅色極光（Ｏ2→Ｏ＋Ｏ）磁暴時，難得一見之紅綠相間的極光

（Ｏ2→Ｏ＋Ｏ）磁暴時，難得一見之紅綠相間的極光

（Ｏ2→Ｏ＋Ｏ）極光光譜極光光譜極光的觀測因為極光的光度不如閃電明亮，但是又不像星星那樣慢慢移動，因此在地面上拍攝極光是一門學問，要用感光快的底片，以及大的鏡頭（所以很貴）。極光的高度比雲的高度高出十倍。因此有雲的日子，地面上看不到極光。除非搭飛機，或者搭太空梭。即使在飛機上，還是由極光的下方觀測極光。太空梭則可由極光的上方觀測極光。人造衛星飛得太高，只能用紫外光勉強看極光的大致分布情形。無法看到極光的細緻結構。極光的觀測因為極光的光度不如閃電明亮，但是又不像星星那樣慢慢太空梭上所拍攝到的極光太空梭上所拍攝到的極光人造衛星

用紫外光

所拍攝到的

磁層副暴時

極光的分布

與活動情形。

（南向行星際磁場時，比較容易發生磁層副暴）人造衛星

用紫外光

所拍攝到的

磁層副暴時

極光的分布

與活人造衛星用紫外光所拍攝到的θ極光（很強的北向行星際磁場時才會發生這種θ極光）人造衛星用紫外光所拍攝到的θ極光（很強的北向行星際磁場時才會人造衛星用紫外光所拍攝到的亮點極光（北向行星際磁場時的