緣起


極光,我沒親眼看過,以前只能憑空想像.............


國三理化總是這樣問學生:若太陽風正午直射地球赤道,受地磁影響,則根據右手開掌定則,電子束應該會向哪邊偏轉?答:西邊。


可是只有這個簡略模型導出的答案,實在無法連結到南北極圈緣,美麗極光的形成....


該如何仔細說呢?


 


part I 理論動畫~課堂漫談


理化磁學教到地球磁場時,總是會附帶一提,談到極光。每秒數百公里太陽風,筆直的向地球前來時,因為地球表面有磁場,高速電子束會在兩極,產生美麗的極光.......。翰林課本中只有一張小小的圖片,那冷綠色的光幕,成因太令人好奇.....


 


國科會的科普知識,其中自然科學類的這一篇飄飄飛舞的極光是這樣說的....


太陽表面有一些磁場密集的所在,磁力線會突然崩解,磁能瞬間釋放形成「閃焰」事件,爆發出大量帶電粒子,形成太陽風。閃焰事件有大有小,規模大的閃焰可以把好幾千億噸的太陽物質一股腦兒拋射出去。閃焰爆發的速度可以高達每秒 900 公里,通常速度大約是每秒 300 ~ 500 公里,這些太陽風粒子約 1 ~ 3 天的時間就到達地球附近,會明顯影響地球的磁場與大氣。

范艾倫輻射帶


地球磁場捕獲太陽風中的帶電粒子形成輻射帶,保護了地球上的生命,也是極光形成的原因之一。

如果高速運動的太陽風粒子直接轟擊地球表面,會對生命造成嚴重的威脅。所幸地球有一個磁場,當太陽風粒子吹到地球附近時,便會沿著地球磁場的磁力線運行。當進入磁極區上空後,會再反轉逆行。因此,帶電粒子在兩極區間流竄,形成「輻射帶」。

找找,是指這個吧.....影片一:Magnetospheric Substorm causing Auroras0:49




part II  極光閃耀~驚艷photo篇


太陽風、閃焰與極光

太陽風中的帶電粒子被地球磁場捕獲,束縛在范艾倫輻射帶中流竄。當這些粒子進入極區上空時,與極區上空大氣中的原子或分子碰撞,使大氣中的原子或分子被激發而放光,便形成美麗的極光,並隨著空氣的流動飄移,形成舞動的光幕,如絲如緞,動人心弦。

極光的顏色主要來自氧原子與氮分子的激發,一般有紅色、綠色,也有黃色與紫色。極光高度約在 100 ~ 300 公里之間,再高,通常沒有足夠的中性原子可供激發形成極光。




再找找...這是2007年相片集,...停留一分鐘,震撼音樂版!針葉樹上的極光,竟是如此....@@  Aurora Borealis (The Northern Lights) 3:12  (記得開喇叭)




 

極光的學名叫做 aurora,發生在北極地區的稱為「北極光」(aurora borealis),發生在南極上空的稱為「南極光」(aurora australis)。



太陽活動與黑子數量有密切的關係,當黑子數量達到極大期時,閃焰次數增多,規模也比較大,轟擊到地球上的太陽風粒子也多而密集,使極光發生的次數較多、規模也較大,是觀賞極光的好時機。1989 年與 2001 年初正是太陽活動極大期,產生許多大規模的極光,讓專家與大眾都大飽眼福
。(太陽黑子週期是11年)
 

Polar light 2010HD清晰旁白版



part III  縮時影片~ 以為只是極光...

 

找到一個定點縮時影片...Aurora (Northern Lights)1:04

以為只是一天的平凡極光...看到第三遍時,@@ What a wonderful world!!!

除了極光之外,天有雲層橫著飄,上有星星像流螢逆時針轉,偶有流星與閃電.....還有飛機。地科課本教的天體運行現在眼前.......(忽然有種莫名的感動....)

 

 

最近找到HD縮時高規格影片...


 The Aurora (極光)2011byTSO 影音宴饗極緻版。

 

 

二十一世紀的人們,能這樣網遊極地,感受奇景,不再想像.......除了知性解惑之外,也是一種莫大的幸福呀!!!

 

 


 


 


 

 


PS 1

極光光譜~~藍色極光


PS2

竟然有學生問~~第一影片當中,為什麼地球磁力線左端較右端短? 其實我也很納悶...

後來找到佳中自然網http://nature.jl1jh.tnc.edu.tw/modules/newbb/viewtopic.php?topic_id=312&forum=27&post_id=1176


當中提到:地球的磁場原本是左右對稱型
但當太陽風來襲時
請注意帶電粒子流也是會形成自己的磁場喔
於是地球的磁場就會被擠成迎太陽風面被壓縮,而背太陽風面被拉曳的磁層結構(magnetosphere)....。


點進去看有更多說明有益學習喲!




其他網頁 

 

極光(Aurora)原理與深入介紹 

 

 
arrow
arrow
    全站熱搜
    創作者介紹
    創作者 micpon 的頭像
    micpon

    "發現學習"事件簿 II (暫存版)

    micpon 發表在 痞客邦 留言(48) 人氣()