Một hiện tượng thiên nhiên của Trái Đất, xuất hiện dưới dạng nhiều dải ảnh sáng màu sắc sặc sỡ, ở trên tầng cao của khí quyển của các khu vực gần Bắc Cực và Nam Cực được gọi là hiện tượng cực quang. Hiện tượng này rực rỡ nhất là vào thời điểm ban đêm, thu hút nhiều người chú ý. Cùng tìm hiểu nguyên nhân gây ra hiện tượng cực quang là gì và một số thông tin thú vị xoay quanh hiện tượng này qua bài viết sau nhé!
Cực quang là gì?
Cùng với những câu hỏi liên quan đến thiên văn như hiện tượng đêm trắng là gì, sao băng và nguyệt thực là gì thì hiện tượng cực quang cũng được nhiều lượt tìm kiếm nhất. Nhiều du khách cảm thấy thích thú khi được trực tiếp ngắm nhìn hiện tượng cực quang ngoài đời thật. Trong thiên văn học thì cực quang là hiện tượng quang học khá hiếm gặp. Nếu bạn chưa biết thì cụm từ cực quang tiếng Anh là Aurora đấy!
Sự bức xạ từ đã hình thành nên những vệt sáng lung linh đủ màu sắc – cực quang. Trên nền trời tĩnh mịch, các ánh sáng tựa như dải lụa mềm mại lung linh tỏa sáng trong đêm. Nếu bạn có cơ hội được chiêm ngưỡng hiện tượng này sẽ thấy chúng vô cùng đẹp và lộng lẫy. Tuy nhiên, không phải ở đâu cũng có thể quan sát được cực quang. Ở một số khu vực nhất định mới có thể thấy được tận mắt hiện tượng quang học tự nhiên hiếm gặp này.
Không chỉ ở Trái Đất, hiện tượng cực quang còn xuất hiện ở nhiều hành tinh khác.
Con người có thể nhận biết được thế giới rộng lớn ngoài Trái đất nhờ các vệ tinh, chỉ cần xét trong Hệ Mặt Trời cũng đủ thấy vũ trụ bao la thế nào. Mặt trời tác động đến tất cả những hành tinh đang xoay quanh nó. Và dĩ nhiên là không chỉ Trái Đất mới xuất hiện cực quang này mà các hành tinh khác cũng có. Ví dụ như Thiên Vương Tinh, Thổ Tinh, Mộc Tinh, và Hải Vương Tinh cũng xuất hiện cực quang...
Nguyên nhân của hiện tượng cực quang
Sự bức xạ từ là nguyên nhân gây nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp, từ đó tạo thành các vệt sáng đủ màu sắc xuất hiện trên bầu trời. Vì thế, vào thời điểm đêm tối, con người có thể dễ dàng quan sát được hiện tượng này trên bầu trời, với nhiều loại ánh sáng và các dải màu sắc được sinh ra. Nguyên nhân gây nên sự bức xạ từ để tạo thành hiện tượng cực quang là do sự tương tác giữa các hạt mang điện tích từ gió mặt trời và tầng khí quyển ở phía trên Trái đất.
Các làn gió được tạo ra bởi sự phun trào hàng loạt của mặt trời. Đồng thời, chúng mang theo điện từ lớn tới Trái đất. Khi tiếp xúc với khí quyển của Trái đất, các cơn gió mang điện tích sẽ bị tầng khí quyển ở trên chặn lại. Đây chính là hiện tượng xung đột điện từ. Hiện tượng xung đột này xuất hiện sẽ phát sinh những dải sáng chuyển động liên tục. Cùng lúc đó, những dải ánh sáng này được thay đổi thường xuyên và nhìn tựa những dải lụa màu sắc xuất hiện trên bầu trời.
Thế nhưng, không phải ở bất cứ địa điểm nào trên Trái đất cũng có thể nhìn thấy được hiện tượng cực quang kỳ thú này.
Xem thêm: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Định luật và công thức
Đặc điểm và tính chất của hiện tượng cực quang
Một số đặc điểm của hiện tượng cực quang:
Một đặc điểm chung của các hiện tượng cực quang đó là xuất hiện nhiều hình dạng cùng các kích thước khác nhau. Lý giải nguyên nhân gây nên đặc điểm này là do sự tương tác giữa các cơn gió mang điện từ mặt trời tới Trái đất là hoàn toàn khác nhau. Bởi vậy mà, những dải ánh sáng mà chúng tạo thành sẽ có màu sắc và hình dạng, kích thước khác nhau.
Những cung cực quang sẽ sáng và rõ nhất ở độ cao lên tới 100km, cách bề mặt Trái Đất. Lúc mới bắt đầu xuất hiện, các cung cực quang gần như đứng im rồi sau đó dần dần chuyển động và đổi hướng.
Vậy bạn có tò mò cực quang thường xuất hiện màu gì? Cực quang thông thường sẽ có màu vàng ánh lục. Thế nhưng, các tia sáng trên cao có thể sẽ xuất hiện màu đỏ ở đỉnh. Một số tia cực quang khác sẽ có nhiều màu lam nhạt hơn ở phần đỉnh vì ánh sáng mặt trời va chạm vào nhau.
Xem thêm: Tia UV là gì? Lợi ích và tác hại của tia UV với làn da
Một đặc điểm nữa mà không phải ai cũng biết về cực quang đó là mang nhiệt. Vì vậy mà ngoài việc tạo nên những ánh sáng với nhiều dải màu sặc sỡ khác nhau thì các hạt mang năng lượng còn tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, dưới ảnh hưởng của sự bức xạ hồng ngoại cùng những trận gió mạnh trên lớp khí quyển có thể làm tiêu tan nhiệt.
Hiện tượng cực quang có tính chất gì?
Khi đã hiểu về khái niệm cực quang là gì, hãy cùng tìm hiểu một số thông tin thú vị về chúng ta cần nắm được tính chất của cực quang. Như đã giải thích, nhờ các hạt mang năng lượng cao tương tác với nhau mà các nguyên tử trung hòa đã tạo ra hiện tượng cực quang ở lớp trên của bầu khí quyển.
Các điện tử hóa trị này đã va chạm với nhau, tạo nên sự kích thích và trở về trạng thái ban đầu. Trong quá trình va chạm, những photon (ánh sáng) sẽ được giải phóng ra ngoài.
Vậy tính chất nào đã làm nên màu sắc của cực quang? Phân tích rõ hơn, khoa học đã cho thấy mỗi loại khí khác nhau trong khí quyển và trạng thái cụ thể của chúng khi va chạm với những hạt mang năng lượng sẽ tạo nên một màu sắc nhất định của cực quang. Ví dụ cụ thể như 2 màu lục và đỏ và lục do khí oxi nguyên tử và khí nitơ tạo thành để cực quang có màu xanh lam.
Có thể quan sát cực quang ở đâu?
Như đã giải thích khi tìm hiểu về khái niệm cực quang là gì, hiện tượng này được sinh ra nhờ sự tương tác của những hạt mang năng lượng có trong gió mặt trời tiếp xúc với từ trường của Trái đất. Vì thế mà ở trên Trái đất, những vĩ độ cao và gần các cực là địa điểm quan sát cực quang một cách dễ dàng và thuận lợi nhất. Đây là lý do tại sao mà ở hai bán cầu của Trái đất nổi tiếng là nơi xuất hiện hiện tượng cực quang rõ nét và đẹp nhất.
Người ta thường gọi hiện tượng cực quang diễn ra ở Bán cầu Bắc là Bắc cực quang. Tương tự, cực quang xảy ra ở bán cầu Nam thì được gọi là Nam cực quang.
Ngoài ra, ở một số quốc gia Bắc Âu cũng là địa điểm thuận lợi để theo dõi được cực quang. Tuy nhiên, tầm nhìn và chất lượng màu sắc sẽ không được rõ ràng và đẹp như ở 2 cực. Những nước Bắc Âu tiêu biểu như: Nauy, Thuỵ Điển hay Iceland, Phần Lan là những địa điểm mà con người có thể chiêm ngưỡng được cực quang. Vì vậy, đây cũng là những điểm du lịch được nhiều du khách ưa chuộng.
Trong một năm, hiện tượng cực quang không diễn ra thường xuyên mà sẽ xảy ra theo chu kỳ. Thường thì vào thời kỳ cuối thu và đầu xuân. Càng về phía nam thì tần suất mà cực quang xuất hiện sẽ càng giảm dần.
Với những thông tin hữu ích chia sẻ về khái niệm hiện tượng cực quang là gì, hy vọng bạn đã nắm được một số đặc điểm, tính chất của hiện tượng tự nhiên thú vị này. Nếu có bất cứ bình luận hoặc thắc mắc nào, hãy comment xuống dưới bài viết để cùng trao đổi và thảo luận thêm về hiện tượng cực quang là gì cùng những hiện tượng thiên văn khác nhé!
