1. 태양풍 및 하전 입자 :
* 원자 구조 : 태양은 모든 별과 마찬가지로 주로 수소와 헬륨 원자로 구성된 뜨거운 가스의 거대한 공입니다. 강한 열로 인해이 원자는 전자가 벗겨져 자유 이온과 전자의 혈장을 만듭니다. 이 플라즈마는 태양에서 바깥쪽으로 끊임없이 스트리밍하여 태양 바람을 형성합니다.
* 하전 입자 : 태양풍은 양성자 (수소) 및 전자와 같은 하전 입자를 운반합니다.
2. 지구의 자기장 :
* 원자 자기 : 지구의 자기장은 지구의 핵심에서 녹은 철의 움직임에서 비롯됩니다. 코어는 전자가 핵을 공전하여 작은 자기장을 생성하는 철 원자로 만들어집니다. 이 모든 원자 자기장의 결합 된 효과는 지구의 글로벌 자기장을 만듭니다.
* 편향 및 트래핑 : 지구의 자기장은 방패처럼 작용하여 전하 입자의 대부분을 태양풍으로부터 편향시킵니다. 그러나, 일부 입자는 자기장 라인에 갇혀 Van Allen 벨트라고 불리는 2 개의 방사선 벨트를 형성합니다.
3. 오로라 형성 :
* 원자 흥분 : 태양풍의 전하 입자가 지구 상부 대기 (대부분 산소 및 질소)의 원자와 충돌하면 해당 원자로 에너지를 전달합니다. 이 에너지는 원자의 전자가 여기 상태 인 더 높은 에너지 수준으로 점프하게합니다.
* 원자 이완 및 빛 방출 : 흥분된 원자가지면 상태로 돌아 오면 빛의 광자 형태로 과도한 에너지를 방출합니다. 빛의 특정 색상은 원자의 유형과 관련된 에너지 레벨에 따라 다릅니다.
* 산소 : 오로라에서 일반적으로 볼 수있는 녹색과 붉은 색을 생성합니다.
* 질소 : 덜 일반적 인 파란색과 자주색 색상을 생성합니다.
요약 : Aurora Borealis는 태양의 하전 입자와 지구 대기의 원자 사이의 상호 작용의 직접적인 결과입니다. 이들 하전 된 입자의 거동은 전자기 법칙에 의해 지배되며, 광 방출은 원자 내에서 에너지 수준의 결과이다. 따라서, 오로라를 이해하려면 지구의 자기장과 같은 거시적 현상과 원자 구조와 같은 미세 현상 및 빛의 양자 특성에 대한 지식이 포함됩니다.
