极光是如何产生的？
北极光
所谓极光，是指发生在极地上空的一种独特的物理现象。在古罗马神话中，奥罗拉被称为极地之神。英语中的“aurora”一词来源于拉丁语aurora，是罗马神话中黎明女神的名字。
极光，顾名思义，只能出现在极地，或者只有在高纬度地区。南极和北极都是观测和研究极光的绝佳地点，南极的条件比北极优越。一般来说，极光只能出现在地理纬度60°以上，地磁纬度67°以上，海拔1100 km的地方。越靠近极点，看到极光的机会就越多。
自古以来，人类就对绚丽神秘的极光感兴趣。早在公元前32年，中国就记录了极光现象:时间、地点、颜色、亮度、形状、大小、运动范围、出没方向等。，几乎具备了现代极光观测所需的各种元素。然而，只有北极光最早为人类所知。直到1772 ~ 1775年，英国探险家詹姆斯·库克带队航行到南极，看到了南极光，人们才开始关注和观测南极光。任何看过南极光的人都惊叹于它奇妙的色彩和动人的场景。
人类对极光真正的科学研究是在最近的两三百年，在1957 ~ 1958国际地球物理年期间取得重大进展，南极光的观测和研究是在那之后才开始的。随着科学技术的飞速发展，人们利用先进的仪器设备对南极光进行观测和研究。在日本的昭和站、苏联的东方站、法国的多维尔站、澳大利亚的戴维斯站和莫森站，南极光的观测和研究都是主要项目。经过科学家们的不懈努力，极光的成因、形状特征、亮度规律以及与太阳活动的关系等问题已经逐渐被搞清楚。
极光的形成就像我们每天看到的霓虹灯管一样。灯管内的稀薄气体被带电粒子强烈碰撞而发光，极光是高层大气中的发光过程。具体来说，极光是太阳发出大量质子、电子等带电粒子，高速射入地球周围的高层大气，与大气中稀薄气体中的原子、分子发生剧烈碰撞的光。
地球本身就像一块巨大的磁铁，它两端的磁极，也就是地球磁场的磁南极和磁北极，分别在南极和北极。当太阳发射的大量带电粒子对准地球时，它们被地球的南、北磁极吸引，相继涌入南、北极。因此，极光集中在南极和北极。
极光之所以色彩斑斓，是因为地球周围的大气中含有不同的气体分子，如氧气、氮气、氢气、氖气、氦气、氙气和氩气。当带电粒子与不同的气体分子碰撞时，它们会发出不同颜色的光。比如氖气受冲击发出红光，氩气发出蓝光，氦气发出黄光，其他气体也是五颜六色，各显其色。科学家发现，极光的颜色还取决于相互碰撞的带电粒子的空间高度以及这些带电粒子的波长。
极光的亮度变化很大。当太阳表面剧烈动荡时，太阳黑子增多，太阳向地球大气层发射的带电粒子增多。此时，极光不仅频繁出现，而且极光的强弱取决于太阳的强弱和太阳风的强弱和方向。
太阳黑子
对于科学家来说，极光的研究具有非常普遍的科学意义和实际应用价值。通过研究极光的时空出现率，科学家可以了解形成极光的太阳粒子的起源，以及这些粒子从太阳开始形成，经过行星际空间、磁层和电离层，最后消失的过程。而我们可以知道，在这个过程中，这些粒子沿途受到各种力的作用，比如电和磁，物理和化学，静力学和动力学。因此，极光可以作为日地关系的指示器，可以作为太阳和地磁活动的电视图像，探索太阳和磁层的奥秘。
极光也是一种宇宙现象，在其他磁星上也可以看到。极光等离子体的研究可以更好地了解太阳系的演化，也可以研究极光作为太阳和地球物理关系链中的一环对气候和气象的影响，以及生物效应。
极光具有巨大的能量，可以达到几千电子伏特。历史上有记录的极光数据中，最惊人的极光出现在1859。它的感应电流如此之强，以至于美国电报员不用电池就能从波士顿向波兰发送电报。有时候，一个极光的能量可以超过北美的总发电量。
极光划破了黑暗的极地夜空，给南极的科考站带来了光明，也给这片孤寂的大陆带来了生机和美丽。极光的形状多种多样，运动状态千变万化，变化多端。科学家根据极光的形状特征将极光分为五类:①底部整齐、略呈弧形的极光弧；(2)有曲折，就像一条带状的极光带；(3)像云一样的极光片；(4)像面纱一样均匀的幕状极光幕；⑤沿磁力线的极辐射光。这种千变万化、千变万化的极光就像一个仙女在千千数百米上下的高空舞台上跳着红、橙、黄、绿、蓝、紫五色舞。时隐时现，幻境无穷。它与见证人的心情融为一体，画出了一幅美丽的画面。