Cực quang là một hiện tượng thiên nhiên kỳ thú. Tuy nhiên, không phải ở bất cứ đâu cũng có thể quan sát hiện tượng này. Vậy cực quang là gì? Nguyên nhân và tính chất của hiện tượng cực quang ra sao.
Hiện tượng cực quang là gì?
Cực quang được biết đến là hiện tượng quang học hiếm gặp trên thực tế. Hiện tượng cực quang được hình thành do sự bức xạ từ, qua đó tạo thành những vệt sáng đủ màu sắc trên bầu trời. Vì thế, chúng ta sẽ thấy trên bầu trời đêm có nhiều loại ánh sáng hay các những dải màu được sinh ra. Những dải ánh sáng này được tạo thành do hiện tượng tương tác giữa các hạt mang điện tích từ gió mặt trời và tầng khí quyển bên trên của trái đất.
Sự phun trào hàng loạt của mặt trời sẽ tạo các làn gió. Những làn gió này đem theo điện từ lớn tới trái đất. Khi tiếp xúc với trái đất, những cơ gió mang điện tích bị tầng khí quyển trên chặn lại. Hiện tượng này được gọi là sự xung đột điện từ. Khi hiện tượng xung đột xảy ra sẽ tạo nên các dải sáng chuyển động liên tục. Đồng thời, các dải sáng này cũng thay đổi thường xuyên và trông giống như những dải lụa màu trên bầu trời.
Tuy nhiên, không phải bất cứ địa điểm nào trên trái đất cũng có thể quan sát được hiện tượng kỳ thú này.
Đặc điểm của hiện tượng cực quang là gì?
Vậy cực quang thường có màu gì? Thông thường, cực quang sẽ có màu vàng ánh lục. Tuy nhiên, các tia trên cao có thể sẽ có màu đỏ ở đỉnh. Một số khác sẽ có màu lam nhạt do sự va chạm của ánh sáng mặt trời và phần đỉnh của các tia cực quang.
Các cung cực quang sáng và rõ ở độ cao lên tới 100km trên bề mặt Trái Đất. Khi bắt đầu xuất hiện, các cung cực quang gần như đứng im. Sau đó chúng sẽ chuyển động và đổi hướng.
Cực quang có một đặc điểm chung đó là có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Do sự tương tác của những cơn gió mang điện từ mặt trời tới trái đất là không giống nhau. Vì thế, màu sắc và hình dạng của các dải ánh sáng sẽ khác nhau.
Vậy cực quang thường có màu gì? Thông thường, cực quang sẽ có màu vàng ánh lục. Tuy nhiên, các tia trên cao có thể sẽ có màu đỏ ở đỉnh. Một số khác sẽ có màu lam nhạt do sự va chạm của ánh sáng mặt trời và phần đỉnh của các tia cực quang.
Một đặc điểm nữa của cực quang đó là mang nhiệt. Bởi bên cạnh việc tạo ra các ánh sáng với nhiều dải màu khác nhau, các hạt mang năng lượng còn tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, dưới ảnh hưởng của bức xạ hồng ngoại và các trận gió mạnh trên lớp khí quyển, nhiệt có thể bị tiêu tan.
Tính chất của hiện tượng cực quang là gì?
Sau khi đã có khái niệm cực quang là gì chúng ta cần nắm được tính chất của cực quang. Hiện tượng cực quang được tạo ra bằng sự tương tác của các hạt mang năng lượng cao với các nguyên tử trung hòa. Hiện tượng này xảy ra ở lớp trên của bầu khí quyển. Do va chạm với các điện tử hóa trị, các hạt này bị kích thích và trở về trạng thái ban đầu. Trong quá trình va chạm này sẽ giải phóng ra các photon (ánh sáng).
Vậy màu của cực quang được tạo ra bởi tính chất nào? Cụ thể, màu của cực quang sẽ phụ thuộc vào loại khí cụ thể có trong khí quyển cũng như trạng thái cụ thể của chúng khi va chạm với các hạt mang năng lượng. Hai màu lục và đỏ được tạo bởi oxi nguyên tử và khí nitơ tạo ra cực quang màu lam.
Những khu vực nào có thể quan sát được cực quang?
Như đã giải thích ở phần cực quang là gì, hiện tượng này được sinh ra thông qua sự tương tác của các hạt mang năng lượng trong gió mặt trời với từ trường của trái đất. Vì thế trên trái đất, các vĩ độ cao gần các cực chính là địa điểm quan sát tốt nhất. Đây là lý do vì sao hai bán cầu của trái đất là nơi diễn ra hiện tượng cực quang rõ nét nhất.
Bên cạnh đó, các nước Bắc Âu cũng là địa điểm có thể quan sát được cực quang. Tuy nhiên tầm nhìn và màu sắc sẽ không rõ như ở các cực. Các quốc gia Bắc Âu như: Nauy, Thuỵ Điển hay Phần Lan, Iceland là những địa điểm có thể quan sát cực quang. Vì thế, đây cũng là những điểm du lịch được nhiều người yêu thích.
Khi hiện tượng cực quang diễn ra ở Bán cầu Bắc sẽ được gọi là Bắc cực quang, và tương tự, ở bán cầu Nam sẽ được gọi là Nam cực quang.
Tuy nhiên, hiện tượng cực quang diễn ra không thường xuyên mà nó được xảy ra theo chu kỳ. Thường là cuối thu và đầu xuân. Càng về phía nam, tần suất xuất hiện của cực quang sẽ giảm dần.