อะไรเป็นสาเหตุของสีของแสงออโรร่า?

ออโรราเป็นชื่อที่กำหนดให้กับแถบแสงสีที่เห็นบนท้องฟ้าที่ละติจูดที่สูงขึ้น แสงออโรร่าเหนือหรือแสงเหนือจะมองเห็นได้ในบริเวณเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลเป็นส่วนใหญ่ แสงออโรร่าออสตราลิสหรือแสงใต้มองเห็นได้ในซีกโลกใต้ แสงที่คุณเห็นมาจากโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากออกซิเจนและไนโตรเจนในบรรยากาศชั้นบน อนุภาคพลังงานจากลมสุริยะกระทบชั้นบรรยากาศที่เรียกว่าไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งทำให้อะตอมและโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน เมื่อไอออนกลับสู่สถานะพื้นดิน พลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อแสงทำให้เกิดแสงออโรร่า แต่ละองค์ประกอบปล่อยความยาวคลื่นเฉพาะ ดังนั้นสีที่คุณเห็นจะขึ้นอยู่กับประเภทของอะตอมที่ตื่นเต้น ปริมาณพลังงานที่ได้รับ และความยาวคลื่นของแสงผสมผสานกันอย่างไร แสงที่กระจัดกระจายจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ก็อาจส่งผลต่อสีได้เช่นกัน

แสงออโรร่าจากบนลงล่าง

คุณสามารถมองเห็นแสงออโรร่าสีทึบได้ แต่อาจเกิดเอฟเฟกต์คล้ายรุ้งผ่านสายนาฬิกาได้ แสงที่กระจัดกระจายจากดวงอาทิตย์สามารถให้แสงสีม่วงหรือสีม่วงแก่แสงออโรร่าได้ ถัดไป อาจมีแสงสีแดงบนแถบสีเขียวหรือสีเหลือง-เขียว อาจมีสีน้ำเงินกับสีเขียวหรือด้านล่างก็ได้ ฐานของออโรร่าอาจเป็นสีชมพู

ออโรราสีทึบ

เคยเห็นแสงออโรร่าสีเขียวทึบและสีแดงทึบ สีเขียวเป็นเรื่องปกติที่ละติจูดตอนบน ในขณะที่สีแดงนั้นหาได้ยาก ในทางกลับกัน แสงออโรร่าที่มองจากละติจูดที่ต่ำกว่ามักจะเป็นสีแดง

องค์ประกอบการปล่อยสี

• ออกซิเจน:ผู้เล่นรายใหญ่ในแสงออโรร่าคือออกซิเจน ออกซิเจนมีหน้าที่สร้างสีเขียวสด (ความยาวคลื่น 557.7 นาโนเมตร) และยังเป็นสีน้ำตาลแดงเข้ม (ความยาวคลื่น 630.0 นาโนเมตร) แสงออโรร่าสีเขียวบริสุทธิ์และสีเหลืองแกมเขียวเป็นผลมาจากการกระตุ้นของออกซิเจน
• ไนโตรเจน:ไนโตรเจนปล่อยสีน้ำเงิน (ความยาวคลื่นหลายช่วง) และแสงสีแดง
• ก๊าซอื่นๆ: ก๊าซ อื่นๆ ในชั้นบรรยากาศจะตื่นเต้นและเปล่งแสงออกมา แม้ว่าความยาวคลื่นอาจอยู่นอกขอบเขตการมองเห็นของมนุษย์หรือจางเกินไปที่จะมองเห็น ไฮโดรเจนและฮีเลียมเช่น ปล่อยสีน้ำเงินและสีม่วง แม้ว่าดวงตาของเราจะมองไม่เห็นสีเหล่านี้ทั้งหมด แต่ฟิล์มถ่ายภาพและกล้องดิจิตอลมักจะบันทึกเฉดสีได้กว้างกว่า

สีออโรร่าตามระดับความสูง

• สูงกว่า 150 ไมล์: สีแดง ออกซิเจน
• สูงสุด 150 ไมล์: สีเขียว ออกซิเจน
• สูงกว่า 60 ไมล์: สีม่วงหรือสีม่วง, ไนโตรเจน
• สูงสุด 60 ไมล์: สีน้ำเงิน ไนโตรเจน

ออโรราสีดำ

บางครั้งก็มีแถบสีดำในแสงออโรร่า บริเวณสีดำสามารถมีโครงสร้างและกันแสงดาวได้ ดังนั้นพวกมันจึงดูเหมือนมีสสาร ออโรราสีดำน่าจะเกิดจากสนามไฟฟ้าในบรรยากาศชั้นบนที่ป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนทำปฏิกิริยากับก๊าซ

แสงออโรร่าบนดาวเคราะห์ดวงอื่น

โลกไม่ใช่ดาวเคราะห์ดวงเดียวที่มีแสงออโรร่า นักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพออโรราบนดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และไอโอ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม สีของแสงออโรร่าบนดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ต่างกันเพราะชั้นบรรยากาศต่างกัน ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวสำหรับดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ที่จะต้องมีแสงออโรร่าก็คือ มันมีชั้นบรรยากาศที่ถูกโจมตีด้วยอนุภาคที่มีพลัง ออโรราจะมีรูปร่างเป็นวงรีที่ขั้วทั้งสองถ้าดาวเคราะห์มีสนามแม่เหล็ก ดาวเคราะห์ที่ไม่มีสนามแม่เหล็กยังคงมีแสงออโรร่าอยู่ แต่จะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ