Cực quang là gì? Những điều thú vị chưa biết về hiện tượng cực quang

Cực quang là màn trình diễn ánh sáng tự nhiên lung linh trên bầu trời. Cực quang chỉ nhìn thấy được vào ban đêm và thường chỉ xuất hiện ở các vùng cực thấp hơn.

Nếu bạn từng ở gần Bắc Cực hoặc Nam Cực, bạn có thể sẽ được thưởng thức một món quà rất đặc biệt. Đó là những màn trình diễn ánh sáng tuyệt đẹp trên bầu trời. Những ánh sáng này được gọi là cực quang. Vậy hiện tượng cực quang là gì và điều gì tạo nên cực quang?

Cực quang là gì?

Có thể chúng ta đã xem đâu đó những thông tin, hình ảnh hoặc video về cực quang trong sách, trên mạng nhưng nếu chưa tìm hiểu sơ qua cực quang là gì thì bạn sẽ khó biết được, hiện tượng này hình thành như thế nào, có gây hại hay không.

Theo định nghĩa khoa học, cực quang hay còn được gọi là đèn phía bắc hay đèn phía nam là sự hiển thị ánh sáng tự nhiên trên bầu trời Trái Đất, chủ yếu thường xuất hiện ở các vùng vĩ độ cao (xung quanh Bắc Cực và Nam Cực).

Cực quang hầu như có thể nhìn thấy mỗi đêm gần Vòng Bắc Cực và Vòng Nam Cực, cách Xích đạo khoảng 66,5 độ Bắc và Nam.

Hình dạng của cực quang rất đa dạng và có sự chuyển động dưới dạng các dải ánh sáng hình rèm, tia, xoắn ốc, vòng cung hoặc nhấp nháy động bao phủ toàn bộ bầu trời.

Cực quang hình thành như thế nào?

Quá trình hình thành cực quang

Cực quang là kết quả của sự xáo trộn trong từ quyển do gió mặt trời gây ra. Những nhiễu loạn lớn là kết quả của sự tăng cường tốc độ của gió mặt trời từ các lỗ vành nhật hoa và sự phóng khối lượng của vành.

Những nhiễu loạn này làm thay đổi quỹ đạo của các hạt tích điện trong plasma từ quyển. Những hạt này, chủ yếu là electron và proton, kết tủa vào tầng khí quyển phía trên (tầng nhiệt điện/tầng ngoài).

Kết quả là sự ion hóa và kích thích các thành phần khí quyển phát ra ánh sáng có màu sắc và độ phức tạp khác nhau. Hình dạng của cực quang, xuất hiện trong các dải xung quanh cả hai vùng cực, cũng phụ thuộc vào lượng gia tốc truyền cho các hạt kết tủa.

Nguyên lý hình thành hiện tượng cực quang trên Trái Đất

Các hạt năng lượng (electron và proton) từ mặt trời lao vào bầu khí quyển phía trên Trái đất với tốc độ lên tới 72 triệu km/h nhưng từ trường của hành tinh bảo vệ chúng ta khỏi sự tấn công dữ dội. Khi từ trường của Trái đất chuyển hướng các hạt về phía các cực cũng là lúc nó biến thành hiện tượng cực quang và khiến các nhà khoa học và người quan sát không khỏi mê mẩn.

Những hạt năng lượng tương tác với khí trong bầu khí quyển của chúng ta, tạo ra những màn ánh sáng tuyệt đẹp trên bầu trời. Chúng va chạm với các nguyên tử oxy và nitơ, đánh bật các electron khỏi các nguyên tử này để lại các ion ở trạng thái kích thích. Các ion này phát ra bức xạ ở nhiều bước sóng khác nhau, trong đó khi tương tác với khí oxi, cực quang sẽ phát ra ánh sáng xanh và đỏ. Còn nitơ phát sáng màu xanh và tím.

Đặc điểm của cực quang là gì?

Cực quang rực rỡ nhất ở cuối vệt và mờ dần khi ánh sáng kéo dài lên trên.

Trong thời gian hoạt động của mặt trời thấp, các vùng cực quang dịch chuyển về phía cực. Trong thời kỳ mặt trời hoạt động mạnh mẽ, cực quang thỉnh thoảng mở rộng đến vĩ độ trung bình.

Cụ thể cực quang đã được quan sát xa về phía nam tới vĩ độ 40^o ở Mỹ. Cực quang thường xảy ra ở độ cao khoảng 100km so với mặt đất. Tuy nhiên, chúng có thể xảy ra ở bất cứ nơi nào cách bề mặt Trái đất từ 80 đến 250 km.

Giờ chúng ta đã có thể biết cực quang là thế nào và ánh sáng cực quang là gì. Giờ chúng ta hãy cùng điểm qua các giai đoạn lịch sử ra đời để biết người xưa quan niệm cực quang là hiện tượng gì và ý nghĩa ra sao.

Lịch sử ra đời thuật ngữ cực quang

Khoa học cận đại định nghĩa cực quang là gì?

Mặc dù chính nhà thiên văn học người Ý Galileo Galilei là người đã đặt ra cái tên "cực quang" vào năm 1619 theo tên nữ thần bình minh của La Mã, Aurora và vị thần gió bắc của Hy Lạp, Boreas nhưng cực quang có thể đã được phát hiện trong một bức tranh trên hang động ở Pháp có tuổi đời hơn 30.000 năm trước.

Kể từ thời điểm đó, các nền văn minh trên khắp thế giới đã kinh ngạc trước hiện tượng thiên thể này, gán đủ loại huyền thoại về nguồn gốc của ánh sáng nhảy múa.

Khoa học hiện đại định nghĩa về cực quang

Khoa học đằng sau ánh sáng phương bắc chưa được lý thuyết hóa cho đến đầu thế kỷ 20. Nhà khoa học người Na Uy Kristian Birkeland đề xuất rằng các electron phát ra từ các vết đen mặt trời tạo ra ánh sáng khí quyển sau khi được từ trường Trái đất dẫn về các cực. Lý thuyết này cuối cùng đã được chứng minh là đúng, nhưng không lâu sau cái chết của Birkeland năm 1917.

Các hành tinh khác có cực quang không?

Chắc chắn là có. Cực quang không chỉ xảy ra trên Trái đất. Hầu hết các hành tinh trong Hệ Mặt trời, một số vệ tinh tự nhiên, sao lùn nâu và thậm chí cả sao chổi cũng có cực quang.

Nếu một hành tinh có bầu khí quyển và từ trường thì có thể chúng có cực quang. Chúng ta đã nhìn thấy cực quang tuyệt vời trên Sao Mộc và Sao Thổ.

Cực quang trên Sao Thổ

Trên đây là những chia sẻ khá chi tiết về khái niệm cực quang là gì, sự hình thành và lịch sử ra đời thuật ngữ cực quang trên Trái Đất. Hy vọng với những kiến thức cơ bản về cực quang là gì sẽ giúp các bạn hiểu biết hơn về hành tinh của chúng ta và các sự vật, hiện tượng đang xảy ra hàng ngày xung quanh.

Nếu muốn xem các video về cực quang đã mắt hơn nhờ độ phân giải lớn, FPT Shop sẵn sàng cung cấp cho các bạn các sản phẩm laptop, máy tính bảng và TV chất lượng tốt và giá cả hấp dẫn. Tham khảo các dòng TV tốt nhất hiện nay

Xem thêm:

• Thiên hà là gì? Khám phá những thông tin thú vị về Thiên hà và Dải Ngân hà trong vũ trụ
• Khám phá hiện tượng Đêm trắng: Khi thiên nhiên xóa mờ ranh giới giữa ngày và đêm
• Hollywood là gì? Tại sao Hollywood đại diện cho cả ngành điện ảnh Mỹ?