极光的颜色：是什么导致了它们，为什么它们会变化？ | {$randkws}热点解读 也被称为北极光或南极光

极光的颜色取决于大气成分和高度。(图片鸣谢:RANA UMAIR / 500px via Getty Images)
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（黛西·多布里耶维奇）：极光，也被称为北极光或南极光，是一种令人惊叹的自然现象，几千年来一直吸引着人类。春季重磅豆瓣评分，官方尚未回应
这一引人注目的奇观发生在地球的两极附近，表现为炫目的舞蹈光，是由太阳粒子和我们地球的大气层之间的相互作用导致的。极光有各类各样的颜色——从绿色到粉色到蓝色和紫色——让天空观察者既着迷又迷惑。
但是这种极光疯狂是有方法的。在这本综合指南中，我们透彻探究极光颜色背后的有些爱情，爱而不得科学，并探索是什么形成了这些著名的天空秀。
在我们研究极光的各异颜色之前，让我们先高效提醒自己极光是如何形成的。
极光是由来自太阳的高能粒子以高达4500万英里/小时(7200万公里/小时)的速度撞击地球高层大气导致的。然后地球磁场将粒子重新导向北极和南极。
带电粒子接着进入地球大气层，激发气体原子和分子，形成极光。这个过程相似于霓虹灯的岗位原理:当分子和原子被电子“激发”时，它们必须返回到原始能量(基态)，并经由释放光子(光)来做到这一点。霓虹灯的官方独立游戏报道颜色取决于灯管内的气体混合物，就像极光的颜色取决于大气中的气体混合物一样。
地球的大气层大约由78%的氮气、21%的氧气、0.93%的氩气和0.04%的二氧化碳组成。我们的空气中还含有微量的氖、氦、甲烷、氪、臭氧和氢，以及水蒸气。
下面几节将研究大气成分和太阳粒子与这些气体碰撞的高度如何在确定极光的颜色中起着至关重大的作用。
绿色极光

冰岛瓦特纳朱古勒冰帽，布雷达梅尔朱古勒冰川，朱古勒冰川泻湖上方的绿色极光。(图片来源:北极图片来源:盖蒂图片社)
最普遍的极光颜色是绿色。
依据加拿大航天局(CSA)的说法，绿色极光通常是在带电粒子与地球大气中高浓度的氧分子在大约60至190英里(100至300公里)的高度碰撞时形成的。
我们也比其他颜色更轻松目睹绿色极光，由于人眼对绿色光谱最敏感。
红色极光

绿色极光带首要由上面的明亮的猩红色极光带构成，背景是星星。2023年2月16日，加拿大摄影师迈克·麦克尔兰在魁北克取景到少见的红色极光。(图片鸣谢:迈克·麦克尔兰)
红色极光呈现的频率相对较低，通常与强烈的太阳促销有关。
依据CSA的说法，它们发生在太阳粒子与氧气在较高海拔发生反应时，通常在180至250英里(300至400公里)左右。
在这个高度，氧气浓度较低，并以更高的频率或波长被激发，使红色可见。红色极光常常出如今画面的较高边缘。
蓝色和紫色极光

绿色、蓝色和紫色的丝带穿过天空，像五彩缤纷的光幕一样指向星空。在挪威取景的蓝紫色极光。(图片来源:marouan touil via Getty Images)
蓝色和紫色极光更不普遍，也往往出如今太阳促销频繁的时期。
据极光出行企业“极光地带”称，这些颜色是当太阳粒子在60英里或更低的高度与地球大气层中的氮气碰撞时形成的。
蓝色和紫色的极光倾向于在影像的下部可见。
黄色和粉色极光

远处的一个岛屿映衬着布满极光的星空，一条黄色的光带靠近地平线，上面呈现了明亮的粉红色极光。塔斯马尼亚岛贝齐岛上空的南极光。(图片来源:追光摄影，由詹姆斯·斯通·james-stone.com经由盖蒂图片社提供)
黄色和粉红色的极光很少见，通常与太阳促销频繁有关。这些颜色是由红色极光和绿色或蓝色极光混合而成的。
太阳促销的作用
太阳促销，含有太阳耀斑和日冕物质抛射，在确定极光显示的强度、颜色和频率方面起着重大作用。在太阳促销频繁的时期，地球大气层受到众多太阳粒子的轰击，增多了更多充满活力和各类极光颜色的或许性。
太阳的促销以11年为一个太阳周期波动，促销高峰期被称为太阳促销高峰期。在当前的第25个太阳周期中，太阳促销正增多，科学家预测这将在2025年达到峰值。
极光颜色普遍难题专家解答
我们问了伊丽莎白·麦克唐纳博士一些有关极光颜色的普遍难题。
伊丽莎白·麦克唐纳博士空间物理学家
伊丽莎白·麦克唐纳博士是美国宇航局戈达德太空飞行中心的空间物理学家，也是公民科学站点极光龙的创始人之一。
为什么出如今低纬度的北极光是红色的？
两个缘由:第一，红色出如今海拔较高的地方，所以可以在离两极较远的地方目睹:有时你所目睹的只是地平线上红色的上边缘。其次，在相当大的风暴期间，还有另一种极光，首要是红色的，发生在低纬度区域。
由于地球大气中的氮比氧多，为什么氮引发的蓝色/紫色极光不是最普遍的？
极光呈现的高度如此之高，以至于我们所熟悉的空气混合物与100公里处的不一样。那里的大气密度要小得多，并因重力而分层。氮层位于氧层之上。
最稀有的极光颜色是什么？
这很难说，由于极光颜色混合在不断转变的化学混合物中，这就是为什么你可以目睹一些少见的颜色。