圖1.在地球南北極附近約100至400公里的高空常會有極光（Aurora）出現，它的範圍可長達1600公里，寬約1公里。

文．圖／蘇明俊、陳輝樺

這一兩年太陽表面正處於11年周期的活躍活動，太陽表面出現了因巨量的電漿流動而產生的強大磁場和可觀的噴流景象，如閃燄、日珥、黑子等現象。接著而來的是太陽風促使行星的南北兩極有著壯麗的極光秀呈現。這些天文現象到底是怎麼回事？這該從物質的一種奇特狀態說起，這狀態叫做「電漿」，宇宙間許許多多天文秀的呈現跟它都有密切的關聯。

什麼是電漿（Plasma）？

電漿是物質的一種狀態，如同在常溫下大家熟悉的水之固態、液態和氣態。電漿的英文是“Plasma”（亦譯為血漿，其內含紅血球、白血球、血小板等），指一大群塊帶電的原子流體當中某小塊可能帶著正電荷，週遭另一小塊可能帶著負電荷；但巨觀看來，大群塊是中性的，這種狀態稱為「電漿」態。在地球上大氣層中的電離層、霓虹燈、日光燈等內的氣體狀態都是電漿態。雖然在日常生活中電漿態不如物質的固、液、氣三態常被見到，但其實電漿是宇宙間最常見的一種物質狀態，幾近99%宇宙間能見到的物質組成都呈電漿態。電漿態在太空環境中處處可見，如在行星大氣層上空搖曳的極光現象（圖1）、隨著太陽旋轉生成的太陽風（圖2）、星系中恆星本身之巨大噴流現象（圖3）。

電漿是怎麼產生的？

電漿是由基本且細小的原子群所構成，與日常見到的物體比起來，原子顯得非常細小，它們是組成物體的基本元素，也是物體化學作用反應的基本單位，約百萬個原子的組成才有一個針頭的大小。這些原子都是由更細小且帶負電荷的電子、環繞中心為正電荷的原子核（原子核內可含有具正電荷的質子和中性的中子）所組成。當原子呈電中性時，表示原子核所帶正電荷數目和外層的電子所帶負電荷數目相等。

當一團電中性氣體被加溫或強光輻射下，使得氣體內的原子游離成帶正電荷的離子群和自由電子群，這團氣體就呈電漿態了（因此有些人稱電漿為「離子氣體」）。正因為電漿是由帶正電荷和帶負電荷的離子所組成的流體，它的特性會和電中性的氣體特性有所不同。

在太空中仍然充滿作用力場的作用，如物質與物質彼此間的萬有引力（簡稱為「重力」）的存在會使得所有的物質間都有相互吸引靠近的力量。相同地，電漿的流動會形成「電場」和「磁場」等交互作用，使得其他帶電體的運動受到這些電場和磁場的電磁力的規範，形成我們所能見的壯麗天文景觀。