Cực quang là một hiện tượng tự nhiên hiếm gặp nhưng mang lại những hình ảnh tuyệt đẹp. Tuy nhiên, không phải ở bất cứ đâu cũng có thể quan sát hiện tượng này. Vậy hiện tượng cực quang là gì? Nguyên nhân và tính chất của hiện tượng cực quang ra sao? Những khu vực nào có thể quan sát được cực quang? Hãy cùng Dubaothoitiet tìm lời giải đáp thông qua bài viết dưới đây nhé!
Cực quang là hiện tượng quang học được đặc trưng bởi sự thể hiện đầy màu sắc của ánh sáng trên bầu trời về đêm. Những dải sáng đủ màu sắc thay đổi liên tục không ngừng và chuyển động lên xuống giống như những dải lụa uốn lượn mềm dẻo sặc sỡ trên bầu trời. Hiện tượng này sẽ diễn ra mạnh nhất thường là sau khi xảy ra sự phun trào ánh sáng của Mặt Trời.
Ngoài Trái Đất, các cực quang của các hành tinh khác trong hệ mặt trời như sao Thổ, sao Mộc, sao Thiên Vương và sao Hải Vương được sinh ra đều do các hạt trong gió mặt trời tương tác với từ trường của hành tinh. Cũng vì thế mà hiện tượng cực quang xem rõ nét nhất ở các vĩ độ cao gần các cực từ. Ở Trái Đất, cực quang diễn ra ở nam và bắc bán cầu và được gọi là ánh sáng bắc cực hay bắc cực quang và nam cực quang.
Theo thiên văn học, hiện tượng cực quang được sinh ra do sự tương tác của các hạt mang điện tích từ gió Mặt Trời với tầng khí quyển bên trên của Trái Đất. Giải thích cụ thể là do các hạt mang điện trong luồng vật chất từ Mặt Trời phóng tới Trái Đất, khi các hạt này tiếp xúc với từ trường của Trái Đất thì chúng bị đổi hướng do tác dụng của lực Lorentz. Lực này làm cho các hạt chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc dọc theo đường cảm ứng từ của Trái Đất. Tại hai cực các đường cảm ứng từ hội tụ lại và làm cho các hạt mang điện theo đó đi sâu vào khí quyển.
Khi đi sâu vào khí quyển các hạt mang điện va chạm với các phân tử, nguyên tử trong khí quyển Trái Đất và giải phóng ra các photon (ánh sáng). Do thành phần khí quyển chứa nhiều khí khác nhau, khi bị kích thích mỗi loại khí phát ra ánh sáng có bước sóng khác nhau, tức là nhiều màu sắc khác nhau do đó tạo ra nhiều dải sáng với nhiều màu sắc trên bầu trời ở hai cực.
Các hiện tượng cực quang có một đặc điểm chung đó là có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Ngoài ra, do sự tương tác của những cơn gió mang điện từ mặt trời tới trái đất là không giống nhau. Vì thế, màu sắc của các dải ánh sáng cũng sẽ khác nhau.
Thông thường, cực quang sẽ có màu vàng ánh lục. Tuy nhiên, các tia trên cao có thể sẽ có màu đỏ ở đỉnh. Một số khác sẽ có màu lam nhạt do sự va chạm của ánh sáng mặt trời và phần đỉnh của các tia cực quang. Các cung cực quang sáng và rõ ở độ cao lên tới 100km trên bề mặt Trái Đất. Khi bắt đầu xuất hiện, các cung cực quang gần như đứng im sau đó sẽ chuyển động và đổi hướng.
Bên cạnh việc tạo ra các ánh sáng với nhiều dải màu khác nhau, cực quang có một đặc điểm nữa là các hạt mang năng lượng còn tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, dưới ảnh hưởng của bức xạ hồng ngoại và các trận gió mạnh trên lớp khí quyển, nhiệt có thể bị tiêu tan.
Sau khi đã có các đặc điểm của cực quang thì chúng ta cần nắm được tính chất của cực quang. Vậy màu của cực quang được tạo ra bởi tính chất nào? Cụ thể, màu của cực quang sẽ phụ thuộc vào loại khí cụ thể có trong khí quyển cũng như trạng thái cụ thể của chúng khi va chạm với các hạt mang năng lượng. Hai màu lục và đỏ được tạo bởi oxi nguyên tử và khí nitơ tạo ra cực quang màu lam.
Cực quang là hiện tượng tuyệt đẹp của tự nhiên nhưng không phải bất cứ địa điểm nào trên trái đất cũng có thể quan sát được hiện tượng này. Trên trái đất, ở các vĩ độ cao gần các cực chính như hai bán cầu của trái đất là nơi diễn ra hiện tượng cực quang rõ nét nhất. Ở càng gần hai cực của trái đất thì bạn càng dễ dàng quan sát được cực quang.
Bên cạnh đó, các nước Bắc Âu cũng là địa điểm có thể quan sát được cực quang. Tuy nhiên tầm nhìn và màu sắc sẽ không rõ như ở các cực. Các quốc gia Bắc Âu như: Nauy, Thuỵ Điển hay Phần Lan, Iceland là những địa điểm có thể quan sát cực quang. Vì thế, đây cũng là những điểm “săn” cực quang được nhiều người yêu thích.
Tuy nhiên, hiện tượng cực quang diễn ra không thường xuyên mà nó được xảy ra theo chu kỳ. Thường là cuối mùa thu và đầu mùa xuân nên càng về phía nam, tần suất xuất hiện của cực quang sẽ giảm dần.
Bài viết trên đây, chúng ta đã tìm hiểu về hiện tượng cực quang là gì cũng như nguyên nhân và tính chất của nó. Hãy theo dõi thêm các bài viết khác để có thêm những kiến thức thức thú vị về các hiện tượng thiên nhiên kỳ thú khác nhé!