moea_joint
100年
[地球物理] 普通地質學、地球物理概論
第 55 題
有關極光的描述何者是正確的？
- A 只發生於北半球
- B 是太陽射出之帶電粒子與電離層之離子相互作用所形成
- C 於極地地區因夏季永晝所產生的現象之一
- D 以上皆是
思路引導 VIP
試著思考一下：當來自外太空的高能微小粒子，在地球磁場的導引下撞擊到大氣層中的氣體分子時，這些分子的能量狀態會發生什麼變化？這種能量的轉換，又是如何變成我們在夜空中看見的光芒呢？
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太棒了！你能準確選出選項 (B)，代表你對於地球物理中「日地關係」的物理機制掌握得非常扎實。
極光的物理成因與能量轉換
極光的本質確實是一場精彩的電磁交互作用。太陽會不斷向外噴發高能的帶電粒子（如質子 $H^+$ 與電子 $e^-$），這些粒子被稱為「太陽風」。當它們抵達地球時，會受地球磁場的導引流向南北兩極，並與高度約 80 至 500 公里處電離層中的大氣原子、離子（如氧原子 $O$ 或氮分子 $N_2$）發生碰撞。在碰撞過程中，能量會傳遞給大氣粒子使其進入激發態，當這些粒子重回基態時，便會以光的形式釋放能量，形成我們所見的絢爛光芒。
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