极光的颜色不同？
【菜科解读】
（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（蒂莫西·施密特）：上周，一次巨大的太阳耀斑将一股来自太阳的高能粒子从太空中喷涌而出。
周末，海浪到达地球，世界各地的人们都欣赏到了两个半球异常生动的极光。
虽然极光通常只在两极附近可见，但本周末，它被发现时南至北半球的夏威夷，北至南部的麦凯。
这种壮观的极光活动高峰似乎已经结束，但如果你错过了，不要担心。
太阳正接近其11年太阳黑子周期的峰值，强烈的极光可能会在未来一年左右再次出现。
如果你看到了极光，或者任何一张照片，你可能会想知道到底发生了什么。
是什么让极光发光，以及不同的颜色？答案是关于原子，它们是如何被激发的，以及它们是如何放松的。
当电子与大气相遇时
极光是由带电的亚原子粒子（主要是电子）撞击地球大气层引起的。
这些物质一直都是从太阳发出的，但在太阳活动更大的时候会有更多。
地球磁场保护我们大气层的大部分免受带电粒子的涌入。
但在两极附近，它们可以潜入并造成严重破坏。
地球大气层中约有20%的氧气和80%的氮气，还有一些微量的其他物质，如水、二氧化碳（0.04%）和氩气。
2024年5月的极光也出现在意大利北部的艾米利亚-罗马涅地区。
CC BY-NC-SA（图片来源：uux.cn/Luca Argalia/Flickr）
当高速电子撞击高层大气中的氧分子时，它们会分裂氧分子（O₂) 转化为单个原子。
来自太阳的紫外线也能做到这一点，产生的氧原子可以与O反应₂ 产生臭氧的分子（O₃), 保护我们免受有害紫外线辐射的分子。
但是，在极光的情况下，产生的氧原子处于激发态。
这意味着原子的电子以不稳定的方式排列，可以通过以光的形式释放能量来“弛豫”。
什么使绿光亮起？
正如你在烟花中看到的那样，不同元素的原子在通电时会产生不同颜色的光。
铜原子发出蓝光，钡原子发出绿光，钠原子发出黄橙色，这在老式路灯中也可以看到。
这些发射是量子力学规则“允许”的，这意味着它们发生得非常快。
当钠原子处于激发态时，它只在那里停留约170亿分之一秒，然后发射出一个黄色-橙色的光子。
但是，在极光中，许多氧原子是在激发态产生的，没有“允许”的发光方式来放松。
然而，大自然找到了一条路。
2024年5月11日，从塔斯马尼亚州的奥特兰可以看到澳大利亚极光。
（图片来源：uux.cn/AAP Image/Ithan James）
主导极光的绿光是由氧原子发出的，氧原子从一种称为“S”的状态松弛到一种称“D”的状态。
这是一个相对缓慢的过程，平均需要将近一整秒钟的时间。
事实上，这种转变非常缓慢，通常不会在我们在地面看到的那种气压下发生，因为被激发的原子在有机会发出可爱的绿色光子之前，会因为撞到另一个原子而失去能量。
但在大气的上游，空气压力较低，因此氧气分子较少，它们在相互碰撞之前有更多的时间，因此有机会释放光子。
因此，科学家们花了很长时间才发现极光的绿光来自氧原子。
钠的黄橙色发光在19世纪60年代就已经为人所知，但直到20世纪20年代，加拿大科学家才发现极光的绿色是由氧气引起的。
红光是什么造成的？
绿光来自所谓的“被禁止”跃迁，当氧原子中的电子从一种轨道模式跳到另一种轨道时，就会发生这种跃迁。
（禁止的转换比允许的转换可能性小得多，这意味着它们需要更长的时间才能发生。
）
然而，即使在发出绿色光子后，氧原子也会发现自己处于另一种不允许弛豫的激发态。
唯一的逃生途径是通过另一种被禁止的过渡，即从？D状态到？P状态，后者会发出红光。
可以说，这种转变更是被禁止的，而且在它最终打破规则并发出红灯之前，D状态必须存活大约两分钟。
由于需要很长时间，红光只出现在高海拔地区，在那里与其他原子和分子的碰撞很少。
此外，由于那里有如此少量的氧气，红光往往只出现在强烈的极光中——就像我们刚刚经历的那样。
这就是为什么红光出现在绿光之上的原因。
虽然它们都起源于氧原子被禁止的弛豫，但红光的发射速度要慢得多，在较低的海拔高度与其他原子碰撞时被熄灭的几率更高。
其他颜色，以及为什么相机能更好地看到它们
绿色是极光中最常见的颜色，红色是第二常见的颜色。
特别是电离的氮分子（N₂⁺, 缺少一个电子并且具有正电荷）可以发射蓝光和红光。
这可以在低空产生品红色色调。
如果极光足够明亮，所有这些颜色都是肉眼可见的。
然而，它们在相机镜头中显示的强度更大。
这有两个原因。
首先，相机具有长曝光的优点，这意味着它们可以比我们的眼睛花更多的时间收集光线来产生图像。
因此，他们可以在较暗的条件下拍摄图片。
第二个原因是，我们眼睛中的颜色传感器在黑暗中工作不太好，所以我们在弱光条件下往往会看到黑色和白色。
相机没有这个限制。
不过不用担心。
当极光足够明亮时，肉眼就能清楚地看到极光的颜色。
地球上“美丽且充满生机”的“伤疤”——东非大裂谷
在意之甚，以至于心理扭曲都有可能。
可在我们的地球母亲的脸上，有一道长长的“伤疤”，它不是“丑陋”的代名词，而是一道“美丽且充满生机”的“伤疤”! 1.形成 如果从卫星上俯瞰东非大裂谷这个世界陆地最大断裂带，它真的犹如一道巨大的疤痕横列在东非草原上。
在地质构造运动中，地幔中的岩浆会往地面上涌，迫使部分地壳上隆，部分下陷，到一定程度之后就会发生断裂，大裂谷由此形成。
东非大裂谷确实是地球上最深的峡谷，最深处可以达2000米以上。
许多人一定以为那里充满了险峻、幽暗，可这个深度是相较于海平面而言的，真正走到大裂谷地区的时候，你会发现这里充满了生机与活力。
2.生机 在大裂谷形成过程中，出现了很多火山。
火山表面看起来脾气很暴烈，可是它却是地球生命形成最重要的因素之一。
火山喷发出的气体改变了地球的大气成分，创造了生命耐以生存的大气层。
而喷发出来的火山灰富含各种微量元素，积淀之后就形成了肥沃的土壤，生命继而在这片沃土形成。
在大裂谷地区散落有很多火山、湖泊，裂谷的周边则是肥沃的草原。
有丰厚的水草自然就会有动物。
在广阔的大裂谷草原上，生存着种群数量极大的野生动物：斑马、角马、野牛、羚羊，当然还有猎豹、大象、秃鹫等等。
可以说大裂谷地区集中了非洲最丰富的植物和动物资源，一幅美丽的地球生态画卷活灵活现的展现在人们眼前。
通过对大裂谷的考察，一些科学家提出最早的人类就出现在大裂谷地区，通过迁移走向世界各地。
当然这样的假定遭到了很多其他理论的挑战，比如说多地起源说。
中国的科学家就提出人类的最初形成并不只在非洲一地，而是在很多地方不同时间出现。
毕竟如果人类最早在非洲形成，然后分布到世界各地，那么北京猿人属于最早一批人类的理论就站不住脚了。
3.新大陆 东非裂谷带正发生不断的延伸，最终非洲将分离出一个新的大路，已经是科学界不争的事实，只不过时间早晚而已。
有人推测可能是在一千万年以后，有人觉得可能会更久，但每年这种变化无时不刻的都在发生着。
在埃塞俄比亚偶尔会发生地震，表面地层裂开，不断延伸着断裂带。
4.马拉松之乡 丰富的自然资源似乎并没有给当地的人民带来多大的财富，这里的人们生活十分贫苦。
不过在大裂谷地区，尤其是在肯尼亚，人们找到了一种改变贫苦命运的方式：跑步。
在大裂谷地区，人们主要通过放牧获得经济来源，为了追逐适合的草原，当地的人民往往需要把牛羊驱赶到离家很远的地方，而过程中多是道路崎岖的山区。
为了能在日落前尽快赶回家里，长期以来这里的人们就炼成了极为娴熟的跑步技巧。
现在在大裂谷地区有专门的跑步学校，世界上很多知名的教练都来这里挑选选手。
他们在跑步运动中也创造了奇迹：世界上最出色的马拉松选手中，有超过一半是肯尼亚人，其中的大多数又来自于大裂谷地区。
相较于一些哗众取宠的跑马拉松的人，大裂谷地区的人民把跑步当作是一种改变命运的机会，赌上了自己的未来。
跑步对于他们来说是一种神圣的运动，他们真的是用生命在奔跑! 随机文章苏联外星婴儿事件，外星飞船逃生舱发现外星婴儿（1年后死）世界上十大最神秘的木乃伊，外星人木乃伊毁掉你的三观有些陨石为什么值钱，天外陨石有什么价值（最贵陨石30000元一克）历史上最廉价的防空武器之防空气球，铁索连接组建天空防御网络神仙修炼层次境界，鬼仙/人仙/地仙/金仙/大罗金仙/圣人/天道圣人
意大利考古发现40万年前古人类已利用大象骨头制作各种工具
最新一项考古研究中，来自科罗拉多大学博尔德分校的考古学家 Paola Villa 和她的同事，对意大利一个有大量大象死亡的地点进行挖掘考古，，并发现了这些人工制作的工具。
研究小组发现，大约在 40 万年前，在这个遗址中，人类利用这些大象的尸体创造了一系列前所未有的骨质工具--有些工具是用复杂的方法制作的，这些方法在 10 万年后才会变得普遍。
科罗拉多大学自然古代博物馆副馆长 Villa 表示：“在该时期的其他遗址中我们也发现了一些骨质工具，但并没有这么多种定义明确的形状”。
该研究将目标锁定在离现代罗马不远的一个名为 Castel di Guido 的遗址。
几十万年以前，这里是被一条短暂的溪流刻出的沟壑所在地，一种有 13 英尺高被称为直牙象（Palaeoloxodon antiquus）的物种会在这里解渴，偶尔也会死亡。
Villa 表示：“在Castel di Guido，人类以标准化的方式折断大象的长骨，并生产标准化的坯件来制作骨质工具。
而这种能力直到很久以后才变得普遍”。
就在 40 万年前，尼安德特人（Homo neanderthalensis）刚刚开始在欧洲出现。
维拉怀疑吉多堡的居民是尼安德特人。
Villa 表示：“大约40万年前，你开始看到习惯性地使用火，这是尼安德特人血统的开始。
这对吉多堡来说是一个非常主要的时期”。
