极光为什么出现在高纬度地区（为何极光总被限制在高纬度地区）

极光这样的自然界现象，自然不会仅仅发生在我们生活所在的地球上，同样也会发生在太阳系的其他世界、甚至系外行星。像木星、土星和天王星这样拥有强大磁场的气体巨星，它们每一个都是有极光的，只是因为形成条件不同，所以这些极光和地球上的会有一些不同。宇宙科学探索知识一直在不断更新，对于北极光的研究，科学家们自然也不曾落下。

科学家们进行了一项关于北极光的新研究，该报告称：高空版的北极光可以为一些轨道卫星创造逆风。极光会让更多的空气被输送到地球的大气中，因而增加了航天器的阻力（在相对较低的高度环绕地球时）。物理学家Marc Lessard是该研究的主要作者，他表示：卫星会减速并降低海拔高度，它们正在撞击“上升流”或“速度颠簸”。同时，还发现这些碰撞更加的复杂和具有结构化，并且已经能够解开这种情况发生的一些谜团。

中性上升流2号火箭试验（RENU2）是Marc Lessard所引用的任务，由挪威于2015年12月发射，是一个短暂亚轨道飞行任务。极向移动的极光形式（PMAF）正是被RENU2火箭观测到的，真实的它比海报和明信片上的“正常”北极光更暗，看上去似乎也更加精力充沛一些。

PMAF拥有一些很明显的特性，比如说高出地面达400公里，所以才可以将能量转移到地球大气上游。这些看似不起眼的“上升事件”，却可能会使低地球轨道上经过的卫星生命变得复杂化。这些卫星穿过了气袋、又或是与熔岩灯相似的气泡，而不是平滑坡。

之所以会产生地球极光，可以用一句简单的话来表述：我们星球大气层中的分子，被太阳的带电粒子撞击，当分子达到了更高的能量水平后发光，至于光的颜色则取决于受影响的分子。比如：那些黄色和绿色的光是因为涉及到了氧气的碰撞，而那些红色、紫色或蓝色的光，则是因为激发时氮气所发出的。

地球上的太阳粒子并不是汇集在一处，而是被地球的磁场汇聚到了行星的两极，这也就是极光通常被限制在高纬度地区的原因。强大的太阳光所扮演的角色，是提升极光并增加其效力，从而扩大它的的地理覆盖范围。科学家表示，这样的活动同时也可使PMAF上升流事件变得更加充实，这项新研究已发表在“ 地球物理研究快报”。

地球并不像我们平时生活中以为的那样平静，一直不断的受到太空碎片、辐射及其他磁波的轰击，这些因素对我们所有生命的未来而言都存在一定的威胁。只是，地球自身的磁场在大多数时候都可以偏转这些潜在的有害粒子和射线，其中也包括来自太阳的那些射线和粒子。用一个数字来形象的表达，太阳射出的粒子可以向地球传播1.5亿公里，并不可抗的向磁北极和南极延伸，当这些粒子穿过地球的磁屏蔽之时，会和氧、原子、氮及其他元素分子混合，从而导致了天空中那耀眼的光线显示。

科学家们也曾以为极光是镜像，但经过观察却发现北方和南方的极光显示并不是完全匹配的。地球磁尾的不对称性被认为是诱因，而这一特点却正是由于科学家所期望的精确逆转而引起。因为地球和太阳之间的相互作用，产生了地球的磁尾，这些磁场从内部旋转，然后穿过地球核心的同时产生了电荷的弹簧，这些产生的不可见的磁场线控制了周围物质的行为。并且，并不是地球才有磁场，太阳也没有例外。它的磁场会对高速带电等离子体粒子的恒定流量产生影响。

那些被嵌入到该流中的磁场则被称为太阳风，磁场线没有固定的位置，穿过了扭曲的场地，它们会在这个时间中经历破裂和改造。这些尾部现象，正是科学家们认为北极光和南极光不匹配的原因之所在。极光只能在夜间可见，那是对极光而言很重要的尾巴，并且在黑暗中磁场的一侧，太阳风和地球的磁场并不总是精确的一致排列，正因为这样的倾斜，才导致了南极和北极的不对称被引入到地球的磁场。

在很久以前，时间可以追溯到几千年，灯光一直都是迷信、猜测和敬畏的源泉，在三万年前的法国洞穴绘画中，也可以找到这样的自然现象插图。在最迷信的时代，北极光甚至被认为是破坏和战争的预兆，直到人们理解了是什么原因导致了这一的现象，才对北极光有了客观的看法。看北极光的最佳地点是阿拉斯加和加拿大北部，北极光始终存在，但由于较低的光污染水平和清晰明快的空气，冬季通常是观看它们的最佳时间。

客观而言，了解极光本身似乎并不是那么很重要，因为极光的产生，不过是太阳通过一些列被称为太空天气的现象影响地球时所表现出的症状。但是，太空天气却会对导航和通信卫星产生干扰，甚至是电网失效。科学家们需要弄清空间天气的运作，才能够更好地进行预测。

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