極光的顏色從哪裡來

顏色是怎麼產生的

太陽風帶來的電子沿著地球磁力線衝進高層大氣，撞上氧原子和氮分子，把它們激發到較高的能量狀態。這些原子和分子回到原本狀態時，會放出特定波長的光。

每種氣體、每種躍遷都有固定的波長，所以極光的顏色不是隨機的，就像霓虹燈管裡的氣體決定燈光顏色一樣。

綠色：最常見的那一種

在北極圈看到的極光，九成以上是黃綠色。這是氧原子發出的 557.7 奈米光，大約出現在離地 100 到 250 公里的高度。

綠色之所以最常見，有兩個原因：這個高度的氧原子夠多，而人眼在昏暗環境下對綠色波段最敏感。所以就算是中等強度的極光，在羅瓦涅米或黃刀鎮也能用肉眼看出淡淡綠意。

綠色的亮度變化也最能反映活動強弱。平靜時是一條穩定的淡綠弧，活動增強時會分裂成好幾道光簾、出現皺褶，爆發時整片天空都在流動。

紅色：高空的氧，也是磁暴的招牌

紅色同樣來自氧原子，波長 630 奈米，但發生在 200 公里以上的高空。那裡空氣非常稀薄，氧原子要隔比較久才放光，在更低的地方還沒放光就被其他粒子撞掉了能量。

大磁暴時，低緯度地區看到的多半是紅色。原因是極光主體還在遙遠的北方，從低緯度只看得到最高處那層紅光從地平線上冒出來。2024 年 5 月北海道陸別町一帶和中國北方拍到的極光，主色就是這種紅。

在極光帶裡，紅色常出現在綠色光簾的頂端，或是整片天空偏紅的「紅色極光」，後者通常代表活動相當強。

從地面看，同一高度的紅光離你越遠，就越貼近地平線。這也解釋了為何低緯度的照片裡，紅色總是從北方低空一路往上淡出。

紫色、藍色與粉紅色的下緣

氮分子與氮離子貢獻了藍色和紫色的光。強烈的極光爆發時，高能電子能衝到比較低的高度，大約 100 公里附近，光簾下緣就會出現一條粉紅或洋紅色的邊，這是氮分子與氧的光混合出來的顏色。

另一種情況是光簾頂端被高空的陽光照到，氮離子受激發出藍紫色光，常見於黃昏後或黎明前，拍出來會有一層淡藍的頂。

一道光簾，三層顏色

在特羅姆瑟或黃刀鎮遇到中等以上的活動時，仔細看一道光簾，常能分出三層：最上面是淡淡的紅，中段是明亮的綠，最底下偶爾出現一條粉紅邊。這個上下排列，正好對應不同高度與不同氣體。

光簾底部通常在離地約 100 公里，頂端可延伸到 300 公里以上。因為距離這麼遠，相隔幾百公里的兩個城鎮可能看到同一道極光，只是一個在頭頂、一個在北方低空。

肉眼為什麼常看成灰白色

人眼有兩種感光細胞：錐狀細胞分辨顏色但需要較多光，桿狀細胞很敏感卻是色盲。微弱的極光只夠刺激桿狀細胞，所以看起來像一條灰白色的雲。

台港旅客第一次追光時常因此錯過：以為是雲，其實是極光。如果北方地平線上出現一道不太動、形狀規則的淡灰色弧，拍張照片確認一下。只有亮度夠高時，肉眼才會清楚看見綠色，非常強的時候才看得到紅與粉紅。

相機與手機為什麼更鮮豔

相機感光元件可以累積好幾秒的光，對紅色也比人眼敏感得多，因此照片常比現場看到的更飽和。這不是造假，而是器材的特性。

想讓顏色接近真實，白平衡可以設在 3500 到 4000K 左右，避免讓自動白平衡把綠色拉偏。手機的夜景模式通常也能拍出綠色，只是噪點較多。

黃色、白色和其他少見的顏色

綠色和紅色重疊時，會看起來偏黃或偏橘。非常亮的極光在肉眼中有時接近白色，那是因為亮到讓錐狀細胞也飽和了。

至於網路上那些整片彩虹色的照片，多半經過大幅調色或合成，不要以此期待現場效果。

雲、月光和光害會改變顏色嗎

會改變你看到的樣子，但不會改變極光本身。薄雲會讓極光變模糊、偏白；月光明亮時天空背景變成深藍，綠色的對比降低，肉眼更難分辨。

在城市邊緣，路燈的光害會讓天空泛橘或泛白，照片裡的綠色也會被拉偏。這也是我們一再建議離開市區的原因。

想拍到紅色與紫色的技巧

紅色和紫色通常比綠色暗，需要更長的曝光或更高的 ISO。若極光正在快速擺動，曝光太長會糊成一片；可以先用 ISO 1600、5 秒左右試拍，再看亮度調整。

最容易拍到紅色的時機是磁暴剛開始，以及強烈爆發前後的幾分鐘。看到極光突然變亮、開始快速舞動時，把構圖往上拉一點，把光簾的頂端納進來。

常見問題

紅色極光比綠色少見嗎？在極光帶裡，純紅的極光確實較少，通常要磁暴等級的活動才會明顯。綠色光簾頂端的淡紅色則很常見，只是肉眼不一定看得出來。

哪個國家的極光比較漂亮？顏色由大氣成分決定，各地都一樣。差別在於你離極光帶多近：在極光帶下方看到的是頭頂的綠色光簾，在邊緣地區看到的則常是低空的紅光。

極光顏色跟太陽週期有關嗎？間接有關。太陽活動強的年份，大磁暴較多，看到紅色與粉紅色的機會也比較高。

手機拍出來是綠色，但我眼睛看是白的，正常嗎？完全正常，這正是人眼在暗處辨色能力差的結果。