太阳风是由太阳上的高温等离子体释放出来的带电粒子流，其中的电子和质子被地球磁场引导到地球的磁极附近。当这些带电粒子进入地球大气层时，受到大气层中气体分子的影响，发生碰撞并获得能量。这些带能量的粒子会激发大气层中的原子和分子，使其跃迁到高能级。当这些高能级粒子返回低能级时，会释放出能量，其中包括可见光。
极光的颜色和形态取决于激发大气层的气体种类和能级差异。氧原子激发会产生绿色和红色的极光，而氮分子则会形成蓝色和紫色的极光。由于地球磁场的形状和强度在不同地点不同，极光出现的位置也会有所变化。
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