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Glossary term: 極光

Redirected from 北極光

Description: 極光是地球大氣中呈現的彌散的多變彩色光,主要出現在極地地區。在北半球被稱為北極光或極光,在南半球則稱為南極光。極光的顏色從綠白色到紅色,通常出現在大約100公裡的高度,形成圍繞地磁極的兩個不規則極光橢圓。當來自太陽風或日冕物質拋射的帶電粒子被地球磁層捕獲,並被上層大氣中的磁場集中到一起時,它們會沿著地球的磁場線向極地螺旋運動。帶電粒子與大氣中的原子和分子相互作用,產生極光的光芒。這種現象在太陽活動強烈時尤為顯著。極光還在太陽系的其他行星上被也會被觀測到,特別是在木星和土星上。

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Term and definition status: The original definition of this term in English have been approved by a research astronomer and a teacher
The translation of this term and its definition is still awaiting approval

This is an automated transliteration of the simplified Chinese translation of this term

The OAE Multilingual Glossary is a project of the IAU Office of Astronomy for Education (OAE) in collaboration with the IAU Office of Astronomy Outreach (OAO). The terms and definitions were chosen, written and reviewed by a collective effort from the OAE, the OAE Centers and Nodes, the OAE National Astronomy Education Coordinators (NAECs) and other volunteers. You can find a full list of credits here. All glossary terms and their definitions are released under a Creative Commons CC BY-4.0 license and should be credited to "IAU OAE".

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A Y-shaped band of light with light and dark patches, in the colours green and pink glows in the sky over some buildings

Till the End of the World, by Hang Li, China

Caption: First place in the 2021 IAU OAE Astrophotography Contest, category Aurorae (time-lapses). Aurorae are often called "Northern Lights" in Europe or North America but here we see that they also exist at the extreme south of our planet. Taken at Zhongshan Station, Antarctica, this time-lapse (speeded up) video shows how some bands of Aurora can remain stable over longer times while other features appear to "dance". See how many different patterns of swirls and waves you can spot in the video.
Credit: Hang Li/IAU OAE

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一張全景天幕圖,天空呈現為深藍色的圓形。一道彎曲的光帶從頂部延伸到底部。

《星空下的Steve》,由加拿大 Sheila Wiwchar 拍攝。

Caption: 2021年國際天文學聯合會(IAU)OAE天文攝影比賽極光類別(延時攝影)三等獎。 這是一種奇特的大氣現象,被稱為 "史蒂夫"。它與極光類似,都是由帶電粒子與地球磁場相互作用引起的。不過,與極光不同的是,引起史蒂夫現象的粒子是在地球大氣層的高處產生的,而不是來自太陽。注意那種帶狀的 "柵欄 "外觀,這是由這些粒子在上層大氣中形成的波動引起的。“史蒂夫” 這個名字是第一批描述這種現象的人為未知事物選擇的一個耳熟能詳的名字。 Sheila Wiwchar/IAU OAE
Credit: Wiwchar, Sheila; IAU OAE

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彎曲的綠色光帶從地平線向外輻射,在圖像頂部擴散成更寬的光帶。

西班牙塞爾吉奧·迪亞茲·魯伊斯拍攝的《冰島光之河》。

Caption: 2021年國際天文學聯合會(IAU)OAE天文攝影比賽極光類別(延時攝影)二等獎。 這段視頻展示了極光如何在幾分鐘的時間尺度上緩慢演變。注意最後兩個鏡頭中從後面照亮的雲層。極光是由太陽爆發中噴出的帶電粒子與地球磁場相互作用引起的。隨時間變化的原因是巨大的粒子波推動地球磁場形成奇怪的形狀,然後磁場會恢復原狀。
Credit: Sergio Díaz Ruiz/IAU OAE

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圖片的左側顯示天空泛著綠色的光輝。右側的天空較暗,但有綠色的光帶。

意大利科爾蒂納天文協會代表馬爾科·米利亞爾迪拍攝的冰島多彩極光。

Caption: 2021年國際天文學聯合會(IAU)OAE天文攝影比賽極光類別(靜態圖像)一等獎。 極光是地球高層大氣電離和激發過程的結果,由太陽風或日冕物質拋射產生的帶電粒子引起。極光中不同的顏色顯示了參與反應的大氣原子和分子的種類。最常見的顏色是明亮的綠色,它與深紅色一起源自原子氧。藍色、紫色和粉色的色調則較為罕見,來源於分子氮。極光在水中的倒影顯示瞭高緯度地區強烈極光的亮度。
Credit: 馬爾科·米利亞爾迪代表科爾蒂納天文協會/IAU OAE。

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在山脈地平線上方,一道綠色的彎曲Y形光帶。

北極光龍盤旋於挪威埃爾斯峽灣上空

Caption: 2021年國際天文學聯合會(IAU)OAE天文攝影比賽極光類別(靜態圖像)二等獎。 極光經常呈現出波浪狀的幕布圖案,其中的弧形或帶狀光束會形成移動的卷曲、褶皺,甚至螺旋狀結構。這些不規則的形狀反映了地球磁場的小尺度結構與帶電粒子流之間的相互作用。儘管滿月照亮了地景和夜空,極光依然清晰可見,這表明極光可以是一種非常明亮且色彩豐富的現象。
Credit: Rainer Sparenberg/IAU OAE

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波浪狀的水平綠色光帶間雜著暗色的垂直條紋,仿佛在水景之上傾瀉而下。

冰島極光,作者埃馬努埃萊·巴爾博尼,意大利

Caption: 021年國際天文學聯合會教育辦公室天文攝影大賽極光類別(靜態圖像)季軍作品 在這張照片曝光時間內捕捉到了極光模糊的運動,生動展現了其動態特性。雖然某些形式的極光(如均勻的弧狀和條帶或彌散光輝)可以靜止持續數小時,但其他形式的極光(如射線狀弧或條帶,也稱為“幕”)的形狀和亮度可能在數秒內發生變化。
Credit: 埃馬努埃萊·巴爾博尼/國際天文學聯合會教育辦公室

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Two illuminated teepees in a subarctic forest. Green bands of aurorae light up the sky.

Northern Lights - Teepees

Caption: Taken with a smartphone at Cassidy Point, Yellowknife, Canada, on 24 March 2023, this stunning display captured the ethereal Northern Lights painting the night sky. The biting cold of -20°F (-29°C) set the stage for the vibrant hues of the Aurora Borealis, a celestial ballet created by collisions between charged solar particles and the Earth's atmosphere. The Earth’s magnetic field directs the charged particles towards the polar regions, where they interact with the various atoms and molecules in the atmosphere. This natural phenomenon transforms the sky into a canvas of radiant greens, pinks, and purples, casting a mesmerising glow above. The different colours of an aurora are determined by the gases in Earth’s atmosphere, the altitude where the aurora occurs, the density of the atmosphere, and the energy of the charged particles. In general, green is attributed to oxygen molecules, red is associated with high-altitude oxygen molecules, purple and blue are associated with hydrogen and helium, and pink aurorae are typically associated with nitrogen. Against this cosmic backdrop, the teepees of Aurora Village below provide a tranquil contrast to the celestial spectacle unfolding overhead. Preserving the pristine darkness of this location ensures the continued splendour of such awe-inspiring natural light shows.
Credit: Oanh Vuong/IAU OAE (CC BY 4.0)

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天空圍繞著一顆看似固定的星星旋轉,綠色的極光在前景中形成氣泡和漩渦。

極夜中的北斗七星

Caption: 走進冰島北部天空的宇宙劇場,在這段時間延時視頻中北斗七星引人矚目,它幾乎繞北極星轉了一圈,這是在中緯度地區無法看到的奇妙景象。這段延時攝影通過魚眼鏡頭拍攝,展現了北斗七星永恆的舞姿,生動地描繪了它的天體華爾茲。在這場視覺盛宴中,北極之夜展現了它的壯麗,描繪出一幅全景畫卷,不僅展示了這一標誌性星座的天體旅程,還呈現了北極光的空靈之舞。在這幅令人歎為觀止的畫卷中,北斗七星在冰島夜景的襯托下顯得格外耀眼,北極光的絢麗色彩點綴其間。
Credit: Stephanie Ziyi Ye/IAU OAE (CC BY 4.0)

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一縷綠色的極光升起,映襯著一座燈火通明的燈塔。

夜空之焰

Caption: 2023年3月28日,在挪威羅弗敦群島的寧靜風景中,夜空被絢爛的極光點亮。北極光(南極光),又稱極光,是太陽風與地球磁場相互作用,使帶電粒子轉向南北極區域而產生的自然的光現象。在北歐神話中,極光常被描繪為天火。在這張照片中,極光與燈塔的剪影相映成趣,仿佛是燈塔點燃了頭頂那令人沉醉的光芒。這令人屏息的景象讓攝影師驚呆了,他迅速用智能手機捕捉下了這一瞬間。這既展現了自然界令人驚嘆的奇蹟,也彰顯了現代設備的強大能力。
Credit: 葉梓頤/國際天文學聯合會教育辦公室 (CC BY 4.0)

License: CC-BY-4.0 Creative Commons 姓名標示 4.0 國際 (CC BY 4.0) icons


綠光蕩漾在綠樹成蔭的地平線上。白色光柱直沖雲霄。

北極光的色彩

Caption: 這張使用智能手機拍攝的照片捕捉到了加拿大西北地區黃刀鎮卡西迪角於2023年3月24日的北極光瑰麗景色,當時的氣溫遠低於冰點(-29°C)。極光的迷人舞動,為夜空描繪出引人注目的色彩。極光(英文也可以寫為“Northern (Southern) Light”)是一種自然現象,由太陽帶電粒子與地球大氣層相互作用,並被地球磁場引至南北極地區而產生。這些帶電粒子激發了大氣中的原子和分子,產生了形態和顏色各異的光顯示。極光的不同顏色取決於地球大氣中的氣體(原子和分子)、極光的高度、大氣的密度以及帶電粒子的能量。一般來說,綠色歸因於氧分子,紅色與高空氧分子有關,紫色和藍色與氫和氦有關,而粉色極光通常與氮有關。在這個特定的夜晚,卡西迪角寧靜的環境提供了一個無遮攔的視野來欣賞這奇觀。在前景中,可以看到極光村,這是一個以組織觀賞極光而聞名的地點。
Credit: Jason Johnson/IAU OAE (CC BY 4.0)

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