为什么极光如此绚丽多彩？

极光的发光原理和氖管有点类似。氖、氩等惰性气体密封在氖管里，电子在里面跑来跑去。当它们撞击那些气体原子时，后者会被光激发。不同的原子在不同的条件下被激发，会发出不同颜色的光，所以我们看到了五颜六色的霓虹灯。极光也是如此。当来自太阳的带电粒子闯入地球大气层时，也会在不同的高度撞击不同的气体分子，因此会发出不同颜色的极光。一般来说，在200公里以上的高空，带电粒子撞击氧原子时，氧原子会被激发发出红光。在100~200公里的高空，氧原子会被激发发出黄绿色的光，这是我们在极光照片中经常看到的颜色。电离氮会发出蓝光，中性氮被击中会发出紫光。极光的颜色和亮度千变万化，美丽壮观，难以形容。

大气磁场和太阳风是极光形成不可或缺的条件。极光按形态可分为五种:底部整齐略弯曲的弧为极光弧；带状极光带；像云一样的极光；像面纱一样的极光幕；一种沿磁力线分布的类似射线的极光。极光的颜色以绿、红、蓝为主，橙、黄、灰、白也有出现。极光的形状和颜色的变化取决于太阳风粒子的组成及其携带的能量，还取决于地球大气层中被轰击的氧氮分子和原子的密度和数量。极光的颜色是由地球大气层中的气体决定的。在发生碰撞的电离层中，太阳粒子与氧和氮原子碰撞，氧原子发出绿光和红光，氮原子发出蓝光。当然，其他气体也会发光，但我们的眼睛很难分辨。就像五颜六色的霓虹灯一样，我们能看到五颜六色的极光，是因为地球大气层中有很多气体。