歡迎來到 #口袋知識 第五期 
古往今來，人們總是被神秘的夜空吸引，為那些閃爍的星光賦予故事與神話
在這其中，極光更是引起無數的想象——
古代中國的典籍中，它是“大電光繞北斗”的天象
中世紀的歐洲人將其視作神的徵兆、標誌
北美的克里族、極地的因紐特人則相信那是在“舞動的靈魂”
如今，隨著太陽進入第25太陽週期的高峰期
更頻繁的太陽風正不斷吹向地球，在高空大氣中與磁場共舞，給極地、乃至中高緯度的地區帶來這夢幻的光景
（附上去年在美國中西部拍的極光）
#奇妙科學 #宇宙蒼穹
古往今來，人們總是被神秘的夜空吸引，為那些閃爍的星光賦予故事與神話
在這其中，極光更是引起無數的想象——
古代中國的典籍中，它是“大電光繞北斗”的天象
中世紀的歐洲人將其視作神的徵兆、標誌
北美的克里族、極地的因紐特人則相信那是在“舞動的靈魂”
如今，隨著太陽進入第25太陽週期的高峰期
更頻繁的太陽風正不斷吹向地球，在高空大氣中與磁場共舞，給極地、乃至中高緯度的地區帶來這夢幻的光景
（附上去年在美國中西部拍的極光）
#奇妙科學 #宇宙蒼穹
極光名稱
北半球觀察到的極光稱 北極光（Aurora Borealis）
南半球觀察到的極光稱 南極光（Aurora Australis）
其中：
Aurora：拉丁語“黎明、曙光”
Borealis：拉丁語“北方的”
Australis：拉丁語“南方的”
簡單來說，Aurora Borealis 就是“北方的曙光”，Aurora Australis 則是“南方的曙光”
當然，更詩意一點的話，可以翻譯成“北方/南方的黎明女神”
（圖片來源：將IMAGE衛星對南極光的觀測結果疊加在NASA衛星拍攝的Blue Marble影像上）
北半球觀察到的極光稱 北極光（Aurora Borealis）
南半球觀察到的極光稱 南極光（Aurora Australis）
其中：
Aurora：拉丁語“黎明、曙光”
Borealis：拉丁語“北方的”
Australis：拉丁語“南方的”
簡單來說，Aurora Borealis 就是“北方的曙光”，Aurora Australis 則是“南方的曙光”
當然，更詩意一點的話，可以翻譯成“北方/南方的黎明女神”
（圖片來源：將IMAGE衛星對南極光的觀測結果疊加在NASA衛星拍攝的Blue Marble影像上）
極光的成因
極光是地球磁場和大氣與來自太陽的帶電粒子相互作用而產生的現象
當太陽活動劇烈時，太陽外層（日冕）會噴射出高速帶電粒子，形成太陽風
其中較大的爆發事件稱為日冕物質拋射（Coronal Mass Ejection，簡稱CME）
這些粒子會在約一到三天後抵達地球，被地球磁場牽引並加速，沿著磁力線俯衝至南北極附近
與大氣中的氧、氮原子/分子發生碰撞，使它們被激發到高能狀態
當這些原子回到低能態時，便釋放出特定波長的光，形成極光
換言之，在地球上要形成極光，有三大條件：
1. 太陽風暴（高速帶電粒子來源）
2. 地球磁場（引導並加速粒子）
3. 大氣（提供碰撞與發光的介質）
極光是地球磁場和大氣與來自太陽的帶電粒子相互作用而產生的現象
當太陽活動劇烈時，太陽外層（日冕）會噴射出高速帶電粒子，形成太陽風
其中較大的爆發事件稱為日冕物質拋射（Coronal Mass Ejection，簡稱CME）
這些粒子會在約一到三天後抵達地球，被地球磁場牽引並加速，沿著磁力線俯衝至南北極附近
與大氣中的氧、氮原子/分子發生碰撞，使它們被激發到高能狀態
當這些原子回到低能態時，便釋放出特定波長的光，形成極光
換言之，在地球上要形成極光，有三大條件：
1. 太陽風暴（高速帶電粒子來源）
2. 地球磁場（引導並加速粒子）
3. 大氣（提供碰撞與發光的介質）
太陽週期
太陽每約11年經歷一次週期性的變化，也就是所謂的太陽周期（Solar Cycle）
當進入高峰期時，太陽的磁場會變得極度混亂與活躍，表面出現更多黑子（Sunspot）與耀斑（Solar Flares），並頻繁噴發日冕物質拋射（CME）
這些爆發事件會將大量高能帶電粒子送向太空，甚至抵達地球
使得地球上的極光活動更加劇烈，範圍也能延伸至更低緯度的地區
根據觀測，第25個太陽週期（Solar Cycle 25）已於2019年12月開始，目前正處於極大期階段（solar maximum），預計將持續至 2026 年初
（圖片來源）
太陽每約11年經歷一次週期性的變化，也就是所謂的太陽周期（Solar Cycle）
當進入高峰期時，太陽的磁場會變得極度混亂與活躍，表面出現更多黑子（Sunspot）與耀斑（Solar Flares），並頻繁噴發日冕物質拋射（CME）
這些爆發事件會將大量高能帶電粒子送向太空，甚至抵達地球
使得地球上的極光活動更加劇烈，範圍也能延伸至更低緯度的地區
根據觀測，第25個太陽週期（Solar Cycle 25）已於2019年12月開始，目前正處於極大期階段（solar maximum），預計將持續至 2026 年初
（圖片來源）
極光的顏色
極光的顏色取決於太陽帶電粒子與地球大氣中不同粒子的碰撞
（圖片來源：當來自太空的高能粒子與大氣中的氣體碰撞時，它們會為氣體中的原子和分子提供額外的能量，這些額外的能量隨後以微小的光點形式釋放出來）
極光的顏色取決於太陽帶電粒子與地球大氣中不同粒子的碰撞
（圖片來源：當來自太空的高能粒子與大氣中的氣體碰撞時，它們會為氣體中的原子和分子提供額外的能量，這些額外的能量隨後以微小的光點形式釋放出來）
紅色：來自高能氧原子在高空（約200公里以上）被高能電子激發，波長約630 nm
因為高空氧原子濃度低，碰撞機率低，它們有足夠的時間輻射紅光
加上人眼對此波長敏感度低，因此通常只有在太陽活動強烈時才能看見
綠色：由氧分子在中高空（約100 - 200公里）激發產生，波長約557.7 nm
這個高度的氧原子濃度較高，且人眼對此波長最敏感，因此綠色極光最明亮、最常見
同時，被激發的氮分子也可能在碰撞中將能量轉移給氧原子，進一步釋放綠光
由於氧原子濃度在約100公里高度迅速降低，極光簾幕的底部通常就在此高度突然結束
因為高空氧原子濃度低，碰撞機率低，它們有足夠的時間輻射紅光
加上人眼對此波長敏感度低，因此通常只有在太陽活動強烈時才能看見
綠色：由氧分子在中高空（約100 - 200公里）激發產生，波長約557.7 nm
這個高度的氧原子濃度較高，且人眼對此波長最敏感，因此綠色極光最明亮、最常見
同時，被激發的氮分子也可能在碰撞中將能量轉移給氧原子，進一步釋放綠光
由於氧原子濃度在約100公里高度迅速降低，極光簾幕的底部通常就在此高度突然結束
藍色：來自氮分子在低空（約60 - 120公里）的激發產生，波長約428 nm
常出現在極光簾幕的底部，偏向紫藍色，並可能與其他顏色疊加
粉色、黃色、白色：多種顏色疊加的結果，通常由氧和氮的光混合形成
通常在極光簾幕中段或邊緣出現
常出現在極光簾幕的底部，偏向紫藍色，並可能與其他顏色疊加
粉色、黃色、白色：多種顏色疊加的結果，通常由氧和氮的光混合形成
通常在極光簾幕中段或邊緣出現
極光形態
根據Aurora Iceland，極光主要分為八種形態：
根據Aurora Iceland，極光主要分為八種形態：
1. Glow（光暈）
當極光處於地平線以下或觀測範圍外時，可見均勻的淡色光區，通常是白色或淡綠色
2. Homogeneous arc or band（均勻弧或帶）
無射線結構、邊界清晰、上下界限分明的光帶，形狀類似彩虹橫跨天空，也可呈不規則帶狀，顏色以白或各階段的綠為主
3. Rayed arc or band（射線弧或帶）
與均勻弧相似，但弧/帶中有垂直射線結構，會隨時間舞動，顏色以鮮綠居多，光柱底部常帶有粉紅或紫紅的邊緣
4. Striated band（條紋帶）
由多條窄而明顯的垂直光條組成，條與條之間是較暗的天空，從地平線延向上延伸，頂部變成較寬的散射帶，顏色多為白或淡綠色，通過相機或能看見粉色邊緣
當極光處於地平線以下或觀測範圍外時，可見均勻的淡色光區，通常是白色或淡綠色
2. Homogeneous arc or band（均勻弧或帶）
無射線結構、邊界清晰、上下界限分明的光帶，形狀類似彩虹橫跨天空，也可呈不規則帶狀，顏色以白或各階段的綠為主
3. Rayed arc or band（射線弧或帶）
與均勻弧相似，但弧/帶中有垂直射線結構，會隨時間舞動，顏色以鮮綠居多，光柱底部常帶有粉紅或紫紅的邊緣
4. Striated band（條紋帶）
由多條窄而明顯的垂直光條組成，條與條之間是較暗的天空，從地平線延向上延伸，頂部變成較寬的散射帶，顏色多為白或淡綠色，通過相機或能看見粉色邊緣
5. Aurora rays（極光射線）
單獨或成簇的垂直光柱，獨立於主要光帶之外，可在地平線至天頂的任意高度快速閃現，顏色多為白色、黃綠或綠色，從照片有時候能看見紅紫色頂端
6. Corona（日冕形）
當極光位於觀測者正上方時，射線會在視覺上匯聚於天頂，形成“皇冠”般的形狀，被視為最壯觀的極光形態，顏色多為綠色，伴隨粉紅或紫色調
7. Pulsating（脈動型）
在強烈的極光活動後，光帶可能分散成不規則閃爍光斑，顏色偏白或淡綠色，閃爍頻率可高達每秒一次
8. Veil（幕狀）
與脈動型類似，通常出現在極光活動結束後，天空殘留沒有明顯結構或運動的均勻淡光層，肉眼呈現淡白或淡綠，通過攝影則可見較明顯的綠色或零星的光斑
單獨或成簇的垂直光柱，獨立於主要光帶之外，可在地平線至天頂的任意高度快速閃現，顏色多為白色、黃綠或綠色，從照片有時候能看見紅紫色頂端
6. Corona（日冕形）
當極光位於觀測者正上方時，射線會在視覺上匯聚於天頂，形成“皇冠”般的形狀，被視為最壯觀的極光形態，顏色多為綠色，伴隨粉紅或紫色調
7. Pulsating（脈動型）
在強烈的極光活動後，光帶可能分散成不規則閃爍光斑，顏色偏白或淡綠色，閃爍頻率可高達每秒一次
8. Veil（幕狀）
與脈動型類似，通常出現在極光活動結束後，天空殘留沒有明顯結構或運動的均勻淡光層，肉眼呈現淡白或淡綠，通過攝影則可見較明顯的綠色或零星的光斑
Kp指數（源自德語“Kennziffer Planetarische”）
Kp指數是用來表示地球磁場受到太陽活動擾動程度的全球性指標
它由德國地球物理研究中心（GFZ）制定，根據全球 13 個地面磁力觀測站每三小時的觀測結果計算得出
數值範圍從 0 到 9，數值越高，代表地磁擾動越強，也意味著極光可能出現的範圍會擴展到更低緯度
與Kp指數相關聯，美國國家海洋及大氣管理局（NOAA）制定了地磁風暴等級（G等級）
主要用於快速指示地磁風暴的強度與潛在影響，等級從G1（輕微）到G5（極端）
Kp指數是用來表示地球磁場受到太陽活動擾動程度的全球性指標
它由德國地球物理研究中心（GFZ）制定，根據全球 13 個地面磁力觀測站每三小時的觀測結果計算得出
數值範圍從 0 到 9，數值越高，代表地磁擾動越強，也意味著極光可能出現的範圍會擴展到更低緯度
與Kp指數相關聯，美國國家海洋及大氣管理局（NOAA）制定了地磁風暴等級（G等級）
主要用於快速指示地磁風暴的強度與潛在影響，等級從G1（輕微）到G5（極端）
伸延閱讀
證實極光背後成因的人 – 科學棋談
“極光的起因自古以來便有很多猜測，包括伽利略、富蘭克林、道爾吞、法拉第、……等科學家都曾提出解釋，但皆不正確或不完整。直到1908年，挪威科學家伯克蘭（Kristian Birkeland）推測極光是來自太陽的帶電粒子與地球磁場的交互作用所致，才符合極光的大致成因（當時還沒有電子能階的概念）。不過由於無法獲得實驗證實，他的主張一直備受爭議，未能獲得普遍認同，最後證實這個理論的人就是費曼的妹妹喬安．費曼（Joan Feynman）。”
證實極光背後成因的人 – 科學棋談
“極光的起因自古以來便有很多猜測，包括伽利略、富蘭克林、道爾吞、法拉第、……等科學家都曾提出解釋，但皆不正確或不完整。直到1908年，挪威科學家伯克蘭（Kristian Birkeland）推測極光是來自太陽的帶電粒子與地球磁場的交互作用所致，才符合極光的大致成因（當時還沒有電子能階的概念）。不過由於無法獲得實驗證實，他的主張一直備受爭議，未能獲得普遍認同，最後證實這個理論的人就是費曼的妹妹喬安．費曼（Joan Feynman）。”
噗友分享
@westix - 連假期間跑去北歐追光了！ 來記錄一下追光的心得跟推薦“Tromsø是北歐國家追光的最佳地點”
“導遊說KP值其實是給距離較遠的地區作參考用的，如果身處在極光中心區域，可以不用理會KP值”
“看極光最重要的因素是天氣，導遊也有說「not chasing the lights, chasing clear sky.」只要天氣夠好、天空夠乾淨，看到極光的機率就很高”
“如果想要看到精采一點的，我覺得還是要報團，而且要報當地local的小團！”
@westix - 連假期間跑去北歐追光了！ 來記錄一下追光的心得跟推薦“Tromsø是北歐國家追光的最佳地點”“導遊說KP值其實是給距離較遠的地區作參考用的，如果身處在極光中心區域，可以不用理會KP值”
“看極光最重要的因素是天氣，導遊也有說「not chasing the lights, chasing clear sky.」只要天氣夠好、天空夠乾淨，看到極光的機率就很高”
“如果想要看到精采一點的，我覺得還是要報團，而且要報當地local的小團！”
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最後附上口袋知識整合噗
@zerolinghy - 現在買了噗幣，感覺應該多用一下噗浪（不然我的表符都沒地方用） 思來想去，要不...
補上後來寫的專有名詞介紹@zerolinghy - 上期 #口袋知識 說極光我還感覺發文時間晚了 結果沒幾天，11/11就迎來了...
最後附上口袋知識整合噗
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