星星是“挂”在空中的么？为什么掉不下来？极光是怎么产生的？

仰望星空，可以看到蔚蓝的天空：俯视大地，脚下的大地宽阔厚实。我们习惯用“上”、“下”等方位词来表示位置。人们一般会认为，在空中运动的物体会受到地球引力而最后掉落下来，这是毫无疑问的：上抛的球过一会便会降落下来。但是高挂在夜空中的星星为什么不会掉下来呢？我们先来理解一下常说的“上”、“下”。如果说北半球的人是头朝上脚朝下的，南极上的人也是同样的。换言之，地球上任何人都处于天空之下，大地之上。

人们认为落到地面的物体是向下运动的，因为它们受到地球的吸引力，所以总是会被引力吸回地面。但是如果人们不是在地球上而是在浩瀚的宇宙中，“上”、“下”是具有什么意义呢？在太空上飘，根本没办法分清楚方向，我们只能看到行星和恒星之间的巨大空旷的空间。

宇航员在宇宙飞船中是感受不到重力的，可以随意在飞船走动，甚至可以“飞”在船舱顶上。此时在重力场中的向上向下已经失去了意义，因为对于宇航员来说，他们根本就受不到地球对他们的引力，也就不能用向上向下来表示方位了。

但是准备着陆的宇宙飞船是又受到了重力作用的，在飞船要着陆时，宇航员会感觉到自己是在向下运动的。行星和恒星都有引力场。太阳系中八大行星的正常运转就是靠这之间的引力来维持的，包括地球公转的力。夜空中地球离恒星的距离很大，以至于它们对地球的吸引力非常薄弱。可是如果它们离地球很近，地球就会因为质量较恒星太小而直接飞向恒星。

恒星不可能坠落到地球上，但是地球的引力有时可以将陨石（一些石质或冰质物体）吸引到地球上来，和大气摩擦而产生了火焰，在天空留下一瞬间的亮丽，这就是人们所谓的“流星”。

会形成极光的原因

极光是一种在夜晚的天空中出现彩光的现象。典型的极光是一条蓝绿色的光幕，还会掺杂着红色或粉色的斑点。这些彩色光幕通常有160千米宽、1600千米长，像火焰一样在夜空中舞动。极光是行星特有的灯光表演。虽然极光出现在地球上，但它却是由太阳引起的。太阳是一个由氢原子和氨原子组成的发光气体球。

由超热气体形成的围绕太阳的晕圈（称为冕）持续膨胀进入宇宙空间，朝四面八方辐射原子，这就是太阳风现象。质子和电子以每秒1000千米的速度被辐射出去，与此同时，太阳耀斑又将大量的新粒子送到太阳风中。当太阳风辐射出的粒子接近地球时，就受到地球磁场的影响。地球就像一个巨大的磁铁，磁力线沿经线方向切入地球周围的空间，汇聚于南北两极。

地心是一个巨大的铁核，那么地球自转就会产生电流、进面形成磁场。地球磁场会吸引太阳辐射来的带电粒子，使它们沿着磁场线行进，最终在地球的磁极汇聚。地球磁极就在地理南北极附近，但二者并不完全重合。由于带电粒子沿磁力线运动，它们在地球南北极处大量进入大气层，这就引发了有趣的极光现象。

大气层的主要成分是氮气和氧气，当太阳辐射出的质子和电子进入大气层，并与大气层中的氮气和氧气原子发生碰撞时，有些气体原子会失去电子，有些原子则会受到激发获得能量。当这些原子又重新回到原始状态时，会伴随着光子的释放。失去电子的氮气会释放紫光和蓝光，受激发的氮气会发出深红色的光，而受激发的氧气则会发出绿光和红光。

太阳辐射出的带电粒子就是这样使空气放出彩光的，这也就是极光。出现在北极的极光称为北极光，出现在南极的极光自然就称作南极光了。北极地区几乎每夜都能看到极光，在斯堪的纳维亚半岛北部和北美洲极光每年出现20到200次，即使是在伦敦、巴黎和西雅图这样的低纬度地区，每年也会出现5到10次极光，甚至连墨西哥也曾出现过这种神奇的现象。