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北极光是北极最著名的自然景观之一。每年都有数不清的游客涌向阿拉斯加、挪威和其他北部地区,观看绚丽多彩、瑰丽缤纷的夜空。去北极旅行的时间和费用——尤其是在冬天——再加上北极不适宜居住的气候,使许多人不禁要问:为什么只能在北极圈附近看到北极光?

北极光只出现在北极并不完全正确:在南极点附近的南极洲也能看到极光(极光在南极洲被称为南极光),从北极往南至新奥尔良等更温和的地区偶尔也能看到极光。然而,一般来说,北极是最容易看到北极光的地方。请继续往下读,找出原因。

为什么只能在北极圈附近看到北极光?

北极光的出现是太阳风(太阳定期发射的带电粒子)和地球磁场相互作用的结果。当太阳风影响磁层(地球磁场产生的防护屏障)时,产生的化学作用在磁层与地球大气层交汇的地方产生了北极光。这些交汇点位于南北两极点——地球磁场产生的地方。

当太阳风与磁层发生碰撞时,产生的带电粒子只能沿着组成磁层的磁力线运动。因为南北两极点是磁力线开始和结束的地方,所以南北极点也成为太阳风粒子聚集的地方。此外,南北极点是地球磁场线与地球大气相交的唯一两点,这些线的其余部分延伸到空间中。

这就是极光只能在南北两极看到的主要原因:南北极是地球上唯一能收集到足够数量的太阳风形成北极光的地方。保护地球其他部分的磁力线向外延伸进入太空,不与大气层相交,这意味着没有足够的带电粒子可以进入大气层,所以在那些地方无法形成极光。

极光只能在南北两极看到的另一个原因是光明和黑暗。地球的轴向倾斜导致了一年中不同时间两极的昼夜产生巨大差异。在北半球的冬季,北极出现极昼,几乎没有日光,而北极点本身则完全没有日光。这种暗无天日的时间越长,就越容易观测到极光。越往南,白天就越长,阳光就越充足,由于亮光太强,极光无法形成。这也是为什么极光最好在远离大城市和人类居住地的偏僻地区观赏的原因。

极光通常只有在不寻常的太阳活动期间才能在北极和南极之外看到。例如,1859年的一次强太阳风暴使得远离北极的古巴和夏威夷这些地方都能看到极光。然而,那场太阳风暴对世界各地的电力系统造成了巨大的破坏,导致电线起火,工人遭受电击。即使在今天,如此大规模的太阳风暴也会使世界电力系统瘫痪,造成电脑和其他设备的损坏和停机,这意味着在这种情况下看极光确实苦乐参半。

在未来,由于地球磁场的变化,极光将在世界其他地方有规律地出现。科学家们估计,每过45万年,地球就会经历一次磁极转换,这是南北两极交换的过程。在此期间,当一极点移动到另一极点的位置时,极光将出现在极点所在的地方,使人们有可能在赤道等地看到北极光。

最近一次磁极转换发生在78万年前,这意味着科学家们预测在未来一千年或一万年中将会发生另一次磁极转换。正因如此,不要梦想磁极转换出现在您的一生中,在舒适的阳台或后门廊观赏北极光了。

最后,人们在南极或南极附近有可能看到极光。然而,由于种种原因,去南极洲旅行的北极光爱好者寥寥无几。其中最主要的原因是,温度较低、海冰较厚、人类居住地相对缺乏,南极洲不适合人类生存的程度远远大于北极。南极也比北极偏远得多,这意味着只有科学家和少数几个人能负担得起这趟旅程。

结语

一般来说,由于生理和科学方面的考虑,极光只出现在世界的极地地区。虽然有时可以在北极圈和南极洲之外看到极光,但不能指望极光会有规律地出现。如果您想亲眼见证北极光,那就预订一趟北极圈之旅,享受终生难忘的赏极光经历吧。