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在地球南北两极，夜空中常常会出现彩色的光。公元前950年，我国的《竹书纪年》对此现象有所记载。国外的最早描述来自古希腊的探险者。这种美丽的天象奇观是什么？是神的旨意，是地球外缘燃烧的大火，还是冰雪在夜间释放白天储存的太阳能量？千百年来，人们曾经有过各式各样的“解释”。但直到1960年代，人们将地面观测结果与卫星和火箭探测到的信息结合起来，才认清极光的本质。
阿拉斯加上空的北极光Ⓦ
极光是原子与分子在距离地面100—200千米地球大气最上层处被激发的光学现象。它的形成有三大要素：太阳风、地球磁场、大气。太阳风是太阳的激烈活动放射出的无数带电微粒，它们流动时就像空气流动一样。带电微粒进入地球磁场时，受地球磁场的影响，便沿着地球磁力线高速进入南北磁极附近的高层大气中，与氧原子、氮分子等碰撞，产生了“电磁风暴”和“可见光”现象，这就是众所瞩目的极光。极光现象与电视机显像管发光类似。在电视机显像管中，电子束击中电视屏幕，使屏上的发光物质发光。当产生极光时，极区大气就相当于显像管的荧光屏，来自太阳的带电粒子打入极区高空大气层时，会激发大气中的分子和原子，导致发光。其他行星的周围，如木星和水星，也会产生极光。