极光产生的原因
最常见的一种极光是与轰击有关的大气通过电子能量高达10000电子伏特．这些电子的能量最终来自太阳。它是传播通过太空太阳风沿着在太阳和太阳之间临时形成的绳状磁场地球的磁层，很可能是等离子层。高能电子沿着轨道进入大气层磁场行。它们产生大量的二次电子和第三电子，大约每35电子伏特能量产生一个初级电子流。初选可以传播海拔低至100公里(60英里)。然而，大部分的光度是由低能的二级电子和三级电子产生的。突出的排放物光谱这种光度都与原子的红线有关氧气在633 nm处，氧原子的绿线在558 nm处，是电离分子的第一个负带氮在391 nm和428 nm处，发射了大量原子氧、分子氧、电离分子氧和分子氮。这些特征中的许多在白天和晚上也会出现大气光．它们在极光中最引人注目，因为它们的强度和它们随着地球温度的变化而开关的速度通量以及即将到来的初选的能量。如果原质能量相对较低，那么极光就会呈现特有的红色。在这种情况下，排放主要是原子氧，并且大部分限制在250公里(150英里)以上的高度。如果原初能量很高，极光呈现蓝绿色，向下延伸至低至90公里(55英里)的高度。
极光也是由高能射线轰击大气层而产生的质子．能量高达20万电子伏特的质子负责主极光带赤道方向的扩散带中的极光活动。这些质子可以在地面上通过观察探测到多普勒转移辐射由快速发射氢电荷从大气中转移而形成的原子原子而且分子．质子也在高纬度地区发挥作用，特别是在大地震之后太阳耀斑．人们认为导致极地帽极光的质子源于太阳。相关能量可能高达一百万电子伏特，粒子可以穿透80公里(50英里)深。极帽极光可以提供一个重要的瞬态中间层和平流层的来源一氧化氮(不)。它们可能是平流层丰度中微小但可探测到的短期波动的原因臭氧．
范艾伦辐射带
磁层包括两个甜甜圈辐射带这些区域被相当数量的高能质子和电子所占据，被困在大气的最外层。这两个区域之间没有真正的差距;它们实际上是逐渐合并的，带电粒子的通量显示出两个最大密度的区域。内带距离地面约1000到5000公里(600到3000英里)，外带距离地面约15000到25000公里(9300到15500英里)。这些腰带是为了纪念詹姆斯·范·艾伦他是1958年发现中微子的美国物理学家。他的发现是一个偶然的胜利——他用一种激光探测到了被困粒子的存在盖革计数器用来测量通量的宇宙射线在太空中。这是太空时代的第一个伟大发现，是通过结合三个最早的探测器所携带的仪器所获得的数据而实现的美国科学卫星- - - - - -Explorer 1、探索者4号和先锋3．
在范艾伦带内部，穿过一平方厘米表面的质子通量可以高达每秒20000个，比宇宙太空中的辐射是一万倍。内带质子的能量超过7 × 108电子伏，足以使他们穿透约10厘米(4英寸)引领．穿越辐射带的航天器必须受到保护;否则，它们的电子元件将受到无法弥补的损害。
范艾伦带内的高能质子被认为是源于原子的衰变中子它们是由大气层和来自银河系的高能宇宙射线相互作用产生的。这些短命中子中的一些——它们的寿命只有12分钟——向上喷射。它们中的一小部分在通过范艾伦带所占据的区域时衰变为高能质子和电子。这些质子和电子被捕获，并沿通量线的螺旋路径旅行地球磁场．在中等高度(约500公里[300英里])和低纬度地区，粒子会反转它们的方向，因为当粒子接近其中一个磁极时，磁场强度的增加会使它们被反射回另一个磁极。与稀薄大气中的原子碰撞最终会将这些粒子从辐射带中移除，但它们通常能存活10年左右。这种相对较长的寿命使粒子在辐射带中积累，尽管辐射强度很小，但仍能提供高通量内在源。
内带逐渐与外带合并，从大约2到8个地球半径延伸。外层带的一部分电离是由太阳风产生的，正如存在的证明氦除了质子之外的离子。与外带不同，内带不含氦离子，而氦离子约占太阳风的10%。外层带中的电子通量可以在短至几天的时间间隔内以数量级变化。这些变化似乎与强磁场扰动的时间有关。然而，它们还没有被很好地理解。
迈克尔·麦克尔罗伊 大英百科全书的编辑们yabo亚博网站首页手机