极光是如何产生的？为什么只出现在地球的两个层面？

极光是带电粒子流被地球磁场捕获，与大气摩擦的现象。地球磁场在极地最强(北极靠近南极，南极靠近北极)，所以在极地附近更容易看到极光。

地球就像一块巨大的磁铁，它的磁极在北极和南极附近。熟悉的指南针因为地磁场的影响总是指向南北方向，而来自太阳的带电粒子流也受到地磁场的影响，以螺旋运动的方式接近地磁场的南北极。所以极光出现在北极和南极附近的天空中。

根据对极光分布的研究，极光的形状不是以地磁极为中心的圆环，而是椭圆形极光的谱线范围约为3100 ~ 6700埃，最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线，称为极光绿线。大多数极光出现在地球上空90-130公里处。1959年，北极光一次性测得的高度为160 km，宽度超过4800 km。但有些极光要高得多，高度可以达到560-1000公里。

很多科学家都在对极光做深入的研究，人们看到的极光主要是带电粒子流中的电子造成的。而且极光的颜色和强度还取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象的比喻，可以说极光活动就像是磁层活动的电视直播画面。沉降粒子是电视的电子束，地球大气是电视屏幕，地球磁场是电子束导向磁场。科学家们从这个自然电视中获得了许多关于磁层和日地空间电磁活动的信息。

通过极谱分析，可以了解沉降粒子束的来源、粒子类型、能量、地球磁尾的结构、地球磁场与行星磁场的相互作用以及太阳扰动对地球的影响方式和程度。

结论极光虽然很美，但是地球大气层投下的能量可以和全世界发电厂产生的总容量相比。这种能量经常混淆无线电和雷达的信号。极光产生的强电流还可以聚集在长途电话线上或影响微波的传播，使电路中的电流部分或全部“流失”，甚至严重干扰输电线路，从而使部分地区暂时失去供电。如何利用极光产生的能量造福人类，是科学界的重要使命。