极光
在北极圈内,经常可以看到一种绚丽壮观的「北极光」(aurora borealis);在南极圈内所见的类似景象,则称为「南极光」(aurora australis)。但在人口稠密地带却不常见。这是多少世纪以来引起人们猜测和探索的天象之谜,古代的中国人、日本人、希腊人、罗马人都有文字描述。从前爱斯基摩人以为是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬,许多民族也有他们不同的极光传说。长期以来,极光的成因一直未能得到满意的解释。在相当长一段时间内,人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。一种看法认为,极光是地球外面燃起的大火,因为北极区临近地球的边缘,所以能看到这种大火。另一种看法认为,极光是夕日西沉以后,透射反照出来的辉光。还有一种看法认为,极地冰雪丰富,它们在白天吸收阳光,贮存起来,到了夜晚释放出来,便成了极光。总之,众说纷纭,没有定论。直到本世纪60年代,将地面观测结果与卫星、火箭探测到的资料结合起来研究,才逐步形成了极光的物理性描述。
现在人们认识到,极光一方面与地球高层大气和地球磁场的大规模相互作用有关,另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关,这种粒子流通常称为太阳风(solar wind)。由此可见,形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风,缺一不可。具备这三个条件的太阳系其他行星,如木星、土星和水星周围也会产生极光,这已被实验观察的事实所证明。