極光，是一種絢麗多彩的發光現象，其發生是由于太陽帶電粒子流（太陽風）進入地球磁場，在地球南北兩極附近地區的高空，夜間出現的燦爛美麗的光輝。在南極被稱為南極光，在北極被稱為北極光。地球的極光是來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層

極光，是一種絢麗多彩的發光現象，其發生是由于太陽帶電粒子流（太陽風）進入地球磁場，在地球南北兩極附近地區的高空，夜間出現的燦爛美麗的光輝。

在南極被稱為南極光，在北極被稱為北極光。地球的極光是來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發（或電離）而產生。極光常常出現于緯度靠近地磁極地區上空，一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光產生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。

一：極光的基本形態

根據關于極光分布情況的研究，極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環狀，而是卵形。大多數極光出現于地球上空90-130千米處。1959年，一次北極光所測得的高度是160千米，寬度超過4800千米。但有些極光要高得多，高度可達560-1000千米以上。

二：極光的分布區域

由于地磁場的作用， 這些高能粒子轉向極區，所以極光常見于高磁緯地區。在大約離磁極25°～30°的范圍內常出現極光，這個區域稱為極光區。在地磁緯度45°～60°之間的區域稱為弱極光區，地磁緯度低于45°的區域稱為微極光區。

三：極光的基本分類

按照極光的形態分類，可分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。

按照極光觀測的電磁波波段，可分為光學極光、無線電極光等。

按激光激發粒子類型，可分為電子極光、質子極光等。

按照極光發生區域，可分為極蓋極光、極光帶極光 、中緯極光紅弧等。

四：極光的形成原因

在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為“太陽風”。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流，因而屬于等離子態。

太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個“漏斗”沉降，進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊后會發出光芒，形成極光。

經常出現的地方是在南北緯度67度附近的兩個環帶狀區域內，阿拉斯加的費爾班一年之中有超過200天的極光現象，因此被稱為“北極光首都”。所以極光只能在地球的南北極被看見。

五：關于極光的一些早期觀點

13世紀時，人們則認為那是格陵蘭冰原反射的光。到了17世紀，人們才稱它為北極光——北極曙光（在南極所見到的同樣的光稱為南極光）。

在過去，有些理論被用來解釋這種現象，但都已經過時了：

1.本杰明·佛蘭克林（Benjamin Franklin）的理論：神奇的北極光是濃稠的帶電粒子和極區強烈的雪和其他的濕氣作用造成的；

2.極光的電子來自太陽發射的光束。這是克利斯蒂安柏克蘭在1900年提出的說法，她在實驗室用真空室和磁化的地球模型，顯示電子是如何被引導至極區。這個模型的問題包括本身缺乏在極區的極光、負電荷本身自行散射這些光束、而且仍然缺乏任何太空中的觀測證據；

3.破水桶理論：極光是溢流出的輻射帶，這是詹姆斯·范艾倫和工作伙伴大約在1962年首先提出的。他們指出在輻射帶內獲得的巨大能量很快就會在極光的漫射中耗盡。不久之后，很明顯地，陷在輻射帶內的都是高能的帶正電離子，而在極光內幾乎都是能量較低的電子；

4. 極光是太陽風中的粒子被地球的場線引導至大氣層頂端造成的。這適用于極光的尖點，但在尖點之外，太陽風沒有直接的作用。

1890年，挪威物理學家柏克蘭認為，離地球1.5億千米的太陽幾乎連續不斷地向地球放射物質點而離地球5萬千米至6.5萬千米以外有一層磁場將地球罩住。當太陽的質點直射這層磁場而被擋住時，它便向地球四周擴散，尋找鉆入的空隙，結果約有1%的質點鉆入北磁極附近的大氣層。它們在100千米外的高空大氣層中與原子和多半由氧和氮構成的分子相遇，原子吸收了太陽質點所含的一部分能量時，立即又將這能量釋放出來而產生的強光，氧發出綠色和紅色的光，氮則發出紫、藍和一些深紅色的光。這些繽紛的色彩組成了綺麗壯觀的極光景象。

科學家早就懷疑，北極光的能源來自帶電粒子與北極磁場接觸產生的扭曲磁場，但這個理論一直到2010年5月才獲得證實。當時瑟密斯任務的衛星群從地球上空6萬多公里首度測到扭曲磁場的結構。

六：極光中的神秘聲音

北極光非常絢爛美麗，而伴隨北極光發生的，是一種很神秘的聲音。一直以來，有關這種神秘的北極光聲音流傳著許多的傳說，也讓在荒野的人們感到恐懼和敬畏。北極光發出的這種含混不清的爆裂聲的來源，終于首次在科學上得到了合理的解釋。

芬蘭阿爾托大學的科學家們發現了北極光神秘聲音的來源，這種聲音產生于距地面70米的空中。與此相比，由地球磁場干擾而產生的絢爛而變幻莫測的北極光，則是產生于距離地面120千米的高空。

為了找到聲音的來源，科學家們利用了三個互相獨立的麥克風，在觀測點記錄下了北極光的聲音。接著，科學家們對這些聲音進行對比分析，從而最終確定了北極光聲音的來源。當北極光在觀測點出現的同時，芬蘭氣象研究所也同步測量到了伴隨北極光產生了地磁干擾。

阿爾托大學的萊恩教授表示，“我們研究發現，在北極光出現期間，人們可以聽見一種伴隨極光自然產生的聲音。過去，我們認為極光離我們太遠，不可能會聽到極光發出的聲音，這種推斷沒有錯，但事實是，極光是由太陽產生的能量粒子干擾地球磁場而產生的，它們在很遠的天邊，伴隨極光的聲音也是由類似原因而產生，只不過產生這種聲音的地方離地面更近。”

有關北極光神秘聲音產生的具體原因仍然是一個迷，這種聲音并不是每次都會伴隨極光而來。從被記錄下來的聲音來看，這種聲音聽起來像是一種含混不清的爆裂聲，并往往只持續一小段時間。另外一些聽到過極光聲音的人把這種聲音描述為一種噼啪聲，并且感覺聲音的距離很遠。通過這些不同的描述，科學家們推測北極光聲音產生的背后可能有著若干不同的原理。

七：太陽系其他行星

木星和土星這兩顆行星都有比地球更強的磁場，而且兩者也都有強大的輻射帶。哈勃太空望遠鏡也很清楚的看見這兩顆行星的極光。

木星觀測者知道這顆巨大行星經常出現極光，比地球極光明亮數千倍，并且覆蓋范圍是地球面積數倍，通常他們認為木星極光是太陽帶電粒子與木星磁場發生碰撞所產生的，也可能是由于木星和它的衛星單獨交互作用所致。但是這些極光耀眼明亮周期類似于地球極光，沒有人能夠明確跟蹤分析究竟是哪一種原因導致的。木星和木衛一交互作用產生的極光現象，木衛一表面火山釋放帶電離子和電子云，進入木星周邊彌漫強磁場的區域，這里的磁場是地球磁場強度的數千倍。

在金星和火星上也曾觀測到極光。因為金星沒有內在（行星本身）的磁場，金星的極光呈現不同的形狀和強度，看起來是明亮但彌漫的補丁，有時會分布在整個行星的盤面。金星的極光源自太陽風的粒子撞擊和陷入在夜晚側的大氣層。

八：相關神話傳說

1：中國

在我國的古書《山海經》中也有極光的記載。書中談到北方有個神仙，形貌如一條紅色的蛇，在夜空中閃閃發光，它的名字叫燭龍。關于燭龍《大荒北經》有如下一段描述：“西北海之外，赤水之北，有章尾山。有神，人面蛇身而赤，直目正乘，其瞑乃晦，其視乃明。不食不寢不息，風雨是竭。是燭九陰，是謂燭龍。”這里所指的燭龍，實際上很有可能就是極光。

2：外國

極光這一術語來源于拉丁文伊歐斯一詞。傳說伊歐斯是希臘神話中“黎明”（其實，指的是晨曦和朝霞）的化身，是希臘神泰坦的女兒，是太陽神和月亮女神的妹妹，她又是北風等多種風和黃昏星等多顆星的母親。極光還曾被說成是獵戶星座的妻子。

在藝術作品中，伊歐斯被說成是一個年輕的女人，她不是手挽個年輕的小伙子快步如飛地趕路，便是乘著飛馬駕挽的四輪車，從海中騰空而起；有時她還被描繪成這樣一個女神，手持大水罐，伸展雙翅，向世上施舍朝露，如同我國佛教故事中的觀音菩薩，普灑甘露到人間。

愛斯基摩人認為極光是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬，原住民則視極光為神靈現身，深信快速移動的極光會發出神靈在空中踏步的聲音，將取走人的靈魂，留下厄運。