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第一篇
The Northern Lights
The sun is stormy and has its own kind of weather.It is so hot and active that even the Sun's gravity cannot hold its atmosphere in check!Energy flows away from the Sun toward the Earth in a stream of electrified particles that move at speeds around a million miles per hour.These particles are called plasma （等离子体）,and the stream of plasma coming from the Sun is called the solar wind.The more active the Sun,the stronger the solar wind.
The solar wind constantly streams toward the Earth,but don't worry because a protective magnetic field surrounds our planet.The same magnetic field that makes your compass point north also steers the particles from the Sun to the north and south poles.The charged particles become trapped in magnetic belts around the Earth.When a large blast of solar wind crashes into the Earth's magnetic field,the magnetic field first gets squeezed and then the magnetic field lines break and reconnect.The breaking and reconnecting of the magnetic field lines can cause atomic particles called electrons trapped in the belts to fall into tile Earth's atmosphere at the poles.As the electrons fall to the Earth,they collide with gas molecules in the atmosphere,creating flashes of light in the sky.
Each atmospheric gas glows a different color.Oxygen and nitrogen glows red and green arid nitrogen glows violet purple.As these various colors glow and dance in the night sky,they create the Northern Lights and the Southern Lights.
Watching auroras（北极光）is fun and exciting, but normally you can only see them in places far north like Alaska and Canada.The movement of the aurora across the sky is usually slow enough to easily follow with your eyes but they can also pulsate（跳动）,flicker（闪烁）,or even move like waves.During solar maximum,5 auroras are seen as far south as Florida,even Mexico!Auroras often seem to be very close to the ground,but the lowest aurora is still about 100 kilometers above the ground,a distance much higher than clouds are formed or airplanes can fly.A typical aurora band can be thousands of kilometers long,a few hundred kilometers high,but only a few hundred meters thick.
We hope you are able to travel to far north places like the Arctic Circle and see the Northern Lights at least once during your lifetime.We know you will never forget it!
The Northern Lights are created when_______.
A:the magnetic field lines fail to reconnect
B:the electrons falling to the Earth shine in different colors
C:atomic particles fall to the Earth and collide with atmospheric gas molecules
D:oxygen and nitrogen are separated from the atmospheric gases

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• （一）极区电离层等离子体云块及其影响
  等离子体是由分离的离子和电子组成的一种物质。它广泛存在于字宙中，常被视为物质的第四态。等高子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。
  太阳风是从太阳上层大气喷射出的超高速等离子体流,它携带能量巨大的带电粒子流，不断撞击着包括地球在内的大阳系所有行星的大气层。而地球等行星具有的全球性磁场可以有效地阻挡和偏转大多数太阳风的带电粒子,防止它们与地球等行星大气层进一步发生直接相互作用。然而,地球磁力线在两极地区高度汇聚并几近垂直向太空开放,太阳风携带的高能粒子能直接“撞”进两极的大气层,形成极光。
  较之地球其他地区,极区电离层等离子体的运动和演化过程极为复杂,并伴随着众多不均匀体结构的形成,其中等高子体云块最为常见。
  极区电离层等离子体云块的形成和演化常常引起极端空间天气环境,给人类的通信、导航、电力设施和航天系统等造成很大的危害。形成和演化中的等离子体云块与背景等高子体间的密度梯度会对通信和导航信号产生很大的干扰。例如,会使得人类的超视距无线通信和卫星-地面间的通信中断,直接影响近地飞行器(飞机、宇宙飞船等)和低轨卫星等的正常运行及其与地面的通信,甚至威胁航天员的生命安全。因此,相关研究是国际空间天气学领域中最重要的课题之一。
  （二）--________________________________
  地球大气中的某些成分会因太阳光的照射而被电离，在向阳侧形成密度较高的电离层等离子体。这些等离子体受到地球自转和电离层对流的影响后,部分被“甩”成一个“舌状”的窄带,即舌状电离区。研究表明,极区电离层等离子体云块可能源自舌状电离区。
  目前,极区电离层等离子体云块的形成机制被归纳为以下三种:
  1．地球磁力线分为向阳侧磁力线和背阳侧磁力线两部分，而南北半球的这两部分磁力线之间都存在一个漏斗型的区城,被称为极隙区,该区城内磁几乎为零。来自太阳风的等离子体能通过极隙区直接侵入地球极区大气层即:极隙区的对流模式受行星际磁场调制,导致不同密度的等离子体先后进极隙区而形成等离子体云块。
  2．由新开放磁通管中增强的等离子体复合，引起爆发式对流通道中的等离子耗散而形成等离子体云块。
  3．两条反向磁力线无限接近时分别断开并“重新联接”的物理过程称为磁重联，该过程中伴随着物质间能量的转化和输运。日侧磁重联便是太阳风能量、动量和质量向地球输运的主要途径之一。脉冲式日侧磁重联的发生，使得开闭磁力线边界向赤道方向高密度光致电离区域侵蚀，随后携带高密度等离子体沿极区电离层对流线向极盖区运动而形成等离子体云块。
  近年来，欧美科学家通过研究发现，上述三种机制相互关联、彼此依存。然而，由于极区自然环境恶劣和观测的局限性，无法获得极区电离层等离子体云块形成演化的完整、清晰的动态物理图像。究竟哪种机制占主导作用仍不清楚，结论有待进一步证实。
  （三）______________________________________________
  要研究极区电离层等离子体云块的形成和演化特征，必须在极区电离层进行大范围的连续观测。目前，国际上符合此项要求的观测设备只有超级双子极光雷达网（SuperDARN）和全球定位系统（GPS）地面接收机网。
  超级双子极光雷达网由分布在南北半球的31部高频相干散射雷达组成，其中北半球22部，南半球9部。在正常工作模式下，每部超级双子极光雷达在16个波束方向上连续扫描，覆盖约52°方位角的扇形区域，该区域离雷达最远距离约3000公里。每部雷达通过探测电离层中不均匀的散射回波信号并加以分析，能得到电离层不均匀体的回波强度、视线速度等。若两部雷达同时从不同的方向对同一个小区域进行探测的话，便可根据该区域上空雷达的两个视线速度向量获取该区域上空的速度合向量，该合向量反映的就是该区域等离子体的对流速度。超级双子极光雷达网几乎覆盖了南北极整个极区，且对大部分区域实现了两部以上雷达的同时探测，因此可提供极区全域对流数据，即可提供极区电离层等离子体全域对流情况。
  而全球导航卫星的广泛应用为探测和研究电离层带来了革命性的变化。众多导航卫星组成GPS，GPS地面接收机可通过接收GPS信号，利用GPS信号折射效应来推导出电离层的电子总含量。GPS地面接收机也密集覆盖北半球整个极区，可获取电离层全域等离子体的密度分布。
  利用国际超级双子极光雷达网和全球定位系统地面接收机的联合观测数据，科学家直接观测到在2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层等离子体云块的完整演化过程；经过进一步研究，首次发现夜侧磁重联在等离子体云块演化过程中扮演重要的角色。
  
  根据文章，按要求作答：
  观测极区电离层等离子体云块时，超级双子极光雷达和全球定位系统（GPS）地面接收机在观测原理上的区别是：
  A.超级双子激光雷达网几乎覆盖了南北极整个极区，GPS地面接收机只覆盖了北极区
  B.超级双子极光雷达扫描并探测散射回波信号，GPS地面接收机利用信号折射效应
  C.超级双子极光雷达主要探测等离子体的速度，GPS地面接收机主要观测其密度
  D.超级双子极光雷达主要探测日侧磁重联，GPS地面接收机主要观测夜侧磁重联

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• （一）极区电离层等离子体云块及其影响
  等离子体是由分离的离子和电子组成的一种物质。它广泛存在于字宙中，常被视为物质的第四态。等高子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。
  太阳风是从太阳上层大气喷射出的超高速等离子体流,它携带能量巨大的带电粒子流，不断撞击着包括地球在内的大阳系所有行星的大气层。而地球等行星具有的全球性磁场可以有效地阻挡和偏转大多数太阳风的带电粒子,防止它们与地球等行星大气层进一步发生直接相互作用。然而,地球磁力线在两极地区高度汇聚并几近垂直向太空开放,太阳风携带的高能粒子能直接“撞”进两极的大气层,形成极光。
  较之地球其他地区,极区电离层等离子体的运动和演化过程极为复杂,并伴随着众多不均匀体结构的形成,其中等高子体云块最为常见。
  极区电离层等离子体云块的形成和演化常常引起极端空间天气环境,给人类的通信、导航、电力设施和航天系统等造成很大的危害。形成和演化中的等离子体云块与背景等高子体间的密度梯度会对通信和导航信号产生很大的干扰。例如,会使得人类的超视距无线通信和卫星-地面间的通信中断,直接影响近地飞行器(飞机、宇宙飞船等)和低轨卫星等的正常运行及其与地面的通信,甚至威胁航天员的生命安全。因此,相关研究是国际空间天气学领域中最重要的课题之一。
  （二）--________________________________
  地球大气中的某些成分会因太阳光的照射而被电离，在向阳侧形成密度较高的电离层等离子体。这些等离子体受到地球自转和电离层对流的影响后,部分被“甩”成一个“舌状”的窄带,即舌状电离区。研究表明,极区电离层等离子体云块可能源自舌状电离区。
  目前,极区电离层等离子体云块的形成机制被归纳为以下三种:
  1．地球磁力线分为向阳侧磁力线和背阳侧磁力线两部分，而南北半球的这两部分磁力线之间都存在一个漏斗型的区城,被称为极隙区,该区城内磁几乎为零。来自太阳风的等离子体能通过极隙区直接侵入地球极区大气层即:极隙区的对流模式受行星际磁场调制,导致不同密度的等离子体先后进极隙区而形成等离子体云块。
  2．由新开放磁通管中增强的等离子体复合，引起爆发式对流通道中的等离子耗散而形成等离子体云块。
  3．两条反向磁力线无限接近时分别断开并“重新联接”的物理过程称为磁重联，该过程中伴随着物质间能量的转化和输运。日侧磁重联便是太阳风能量、动量和质量向地球输运的主要途径之一。脉冲式日侧磁重联的发生，使得开闭磁力线边界向赤道方向高密度光致电离区域侵蚀，随后携带高密度等离子体沿极区电离层对流线向极盖区运动而形成等离子体云块。
  近年来，欧美科学家通过研究发现，上述三种机制相互关联、彼此依存。然而，由于极区自然环境恶劣和观测的局限性，无法获得极区电离层等离子体云块形成演化的完整、清晰的动态物理图像。究竟哪种机制占主导作用仍不清楚，结论有待进一步证实。
  （三）______________________________________________
  要研究极区电离层等离子体云块的形成和演化特征，必须在极区电离层进行大范围的连续观测。目前，国际上符合此项要求的观测设备只有超级双子极光雷达网（SuperDARN）和全球定位系统（GPS）地面接收机网。
  超级双子极光雷达网由分布在南北半球的31部高频相干散射雷达组成，其中北半球22部，南半球9部。在正常工作模式下，每部超级双子极光雷达在16个波束方向上连续扫描，覆盖约52°方位角的扇形区域，该区域离雷达最远距离约3000公里。每部雷达通过探测电离层中不均匀的散射回波信号并加以分析，能得到电离层不均匀体的回波强度、视线速度等。若两部雷达同时从不同的方向对同一个小区域进行探测的话，便可根据该区域上空雷达的两个视线速度向量获取该区域上空的速度合向量，该合向量反映的就是该区域等离子体的对流速度。超级双子极光雷达网几乎覆盖了南北极整个极区，且对大部分区域实现了两部以上雷达的同时探测，因此可提供极区全域对流数据，即可提供极区电离层等离子体全域对流情况。
  而全球导航卫星的广泛应用为探测和研究电离层带来了革命性的变化。众多导航卫星组成GPS，GPS地面接收机可通过接收GPS信号，利用GPS信号折射效应来推导出电离层的电子总含量。GPS地面接收机也密集覆盖北半球整个极区，可获取电离层全域等离子体的密度分布。
  利用国际超级双子极光雷达网和全球定位系统地面接收机的联合观测数据，科学家直接观测到在2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层等离子体云块的完整演化过程；经过进一步研究，首次发现夜侧磁重联在等离子体云块演化过程中扮演重要的角色。
  
  根据文章，按要求作答：
  填空题：请为文本的（二）、（三）两部分各拟写一个小标题，每个小标题不超过20字。
  

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• （一）极区电离层等离子体云块及其影响
  等离子体是由分离的离子和电子组成的一种物质。它广泛存在于字宙中，常被视为物质的第四态。等高子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。
  太阳风是从太阳上层大气喷射出的超高速等离子体流,它携带能量巨大的带电粒子流，不断撞击着包括地球在内的大阳系所有行星的大气层。而地球等行星具有的全球性磁场可以有效地阻挡和偏转大多数太阳风的带电粒子,防止它们与地球等行星大气层进一步发生直接相互作用。然而,地球磁力线在两极地区高度汇聚并几近垂直向太空开放,太阳风携带的高能粒子能直接“撞”进两极的大气层,形成极光。
  较之地球其他地区,极区电离层等离子体的运动和演化过程极为复杂,并伴随着众多不均匀体结构的形成,其中等高子体云块最为常见。
  极区电离层等离子体云块的形成和演化常常引起极端空间天气环境,给人类的通信、导航、电力设施和航天系统等造成很大的危害。形成和演化中的等离子体云块与背景等高子体间的密度梯度会对通信和导航信号产生很大的干扰。例如,会使得人类的超视距无线通信和卫星-地面间的通信中断,直接影响近地飞行器(飞机、宇宙飞船等)和低轨卫星等的正常运行及其与地面的通信,甚至威胁航天员的生命安全。因此,相关研究是国际空间天气学领域中最重要的课题之一。
  （二）--________________________________
  地球大气中的某些成分会因太阳光的照射而被电离，在向阳侧形成密度较高的电离层等离子体。这些等离子体受到地球自转和电离层对流的影响后,部分被“甩”成一个“舌状”的窄带,即舌状电离区。研究表明,极区电离层等离子体云块可能源自舌状电离区。
  目前,极区电离层等离子体云块的形成机制被归纳为以下三种:
  1．地球磁力线分为向阳侧磁力线和背阳侧磁力线两部分，而南北半球的这两部分磁力线之间都存在一个漏斗型的区城,被称为极隙区,该区城内磁几乎为零。来自太阳风的等离子体能通过极隙区直接侵入地球极区大气层即:极隙区的对流模式受行星际磁场调制,导致不同密度的等离子体先后进极隙区而形成等离子体云块。
  2．由新开放磁通管中增强的等离子体复合，引起爆发式对流通道中的等离子耗散而形成等离子体云块。
  3．两条反向磁力线无限接近时分别断开并“重新联接”的物理过程称为磁重联，该过程中伴随着物质间能量的转化和输运。日侧磁重联便是太阳风能量、动量和质量向地球输运的主要途径之一。脉冲式日侧磁重联的发生，使得开闭磁力线边界向赤道方向高密度光致电离区域侵蚀，随后携带高密度等离子体沿极区电离层对流线向极盖区运动而形成等离子体云块。
  近年来，欧美科学家通过研究发现，上述三种机制相互关联、彼此依存。然而，由于极区自然环境恶劣和观测的局限性，无法获得极区电离层等离子体云块形成演化的完整、清晰的动态物理图像。究竟哪种机制占主导作用仍不清楚，结论有待进一步证实。
  （三）______________________________________________
  要研究极区电离层等离子体云块的形成和演化特征，必须在极区电离层进行大范围的连续观测。目前，国际上符合此项要求的观测设备只有超级双子极光雷达网（SuperDARN）和全球定位系统（GPS）地面接收机网。
  超级双子极光雷达网由分布在南北半球的31部高频相干散射雷达组成，其中北半球22部，南半球9部。在正常工作模式下，每部超级双子极光雷达在16个波束方向上连续扫描，覆盖约52°方位角的扇形区域，该区域离雷达最远距离约3000公里。每部雷达通过探测电离层中不均匀的散射回波信号并加以分析，能得到电离层不均匀体的回波强度、视线速度等。若两部雷达同时从不同的方向对同一个小区域进行探测的话，便可根据该区域上空雷达的两个视线速度向量获取该区域上空的速度合向量，该合向量反映的就是该区域等离子体的对流速度。超级双子极光雷达网几乎覆盖了南北极整个极区，且对大部分区域实现了两部以上雷达的同时探测，因此可提供极区全域对流数据，即可提供极区电离层等离子体全域对流情况。
  而全球导航卫星的广泛应用为探测和研究电离层带来了革命性的变化。众多导航卫星组成GPS，GPS地面接收机可通过接收GPS信号，利用GPS信号折射效应来推导出电离层的电子总含量。GPS地面接收机也密集覆盖北半球整个极区，可获取电离层全域等离子体的密度分布。
  利用国际超级双子极光雷达网和全球定位系统地面接收机的联合观测数据，科学家直接观测到在2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层等离子体云块的完整演化过程；经过进一步研究，首次发现夜侧磁重联在等离子体云块演化过程中扮演重要的角色。
  
  根据文章，按要求作答：
  请为本文写一篇内容摘要。
  要求：全面、准确，条理清楚，不超过250字。
  

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• （一）极区电离层等离子体云块及其影响
  等离子体是由分离的离子和电子组成的一种物质。它广泛存在于字宙中，常被视为物质的第四态。等高子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。
  太阳风是从太阳上层大气喷射出的超高速等离子体流,它携带能量巨大的带电粒子流，不断撞击着包括地球在内的大阳系所有行星的大气层。而地球等行星具有的全球性磁场可以有效地阻挡和偏转大多数太阳风的带电粒子,防止它们与地球等行星大气层进一步发生直接相互作用。然而,地球磁力线在两极地区高度汇聚并几近垂直向太空开放,太阳风携带的高能粒子能直接“撞”进两极的大气层,形成极光。
  较之地球其他地区,极区电离层等离子体的运动和演化过程极为复杂,并伴随着众多不均匀体结构的形成,其中等高子体云块最为常见。
  极区电离层等离子体云块的形成和演化常常引起极端空间天气环境,给人类的通信、导航、电力设施和航天系统等造成很大的危害。形成和演化中的等离子体云块与背景等高子体间的密度梯度会对通信和导航信号产生很大的干扰。例如,会使得人类的超视距无线通信和卫星-地面间的通信中断,直接影响近地飞行器(飞机、宇宙飞船等)和低轨卫星等的正常运行及其与地面的通信,甚至威胁航天员的生命安全。因此,相关研究是国际空间天气学领域中最重要的课题之一。
  （二）--________________________________
  地球大气中的某些成分会因太阳光的照射而被电离，在向阳侧形成密度较高的电离层等离子体。这些等离子体受到地球自转和电离层对流的影响后,部分被“甩”成一个“舌状”的窄带,即舌状电离区。研究表明,极区电离层等离子体云块可能源自舌状电离区。
  目前,极区电离层等离子体云块的形成机制被归纳为以下三种:
  1．地球磁力线分为向阳侧磁力线和背阳侧磁力线两部分，而南北半球的这两部分磁力线之间都存在一个漏斗型的区城,被称为极隙区,该区城内磁几乎为零。来自太阳风的等离子体能通过极隙区直接侵入地球极区大气层即:极隙区的对流模式受行星际磁场调制,导致不同密度的等离子体先后进极隙区而形成等离子体云块。
  2．由新开放磁通管中增强的等离子体复合，引起爆发式对流通道中的等离子耗散而形成等离子体云块。
  3．两条反向磁力线无限接近时分别断开并“重新联接”的物理过程称为磁重联，该过程中伴随着物质间能量的转化和输运。日侧磁重联便是太阳风能量、动量和质量向地球输运的主要途径之一。脉冲式日侧磁重联的发生，使得开闭磁力线边界向赤道方向高密度光致电离区域侵蚀，随后携带高密度等离子体沿极区电离层对流线向极盖区运动而形成等离子体云块。
  近年来，欧美科学家通过研究发现，上述三种机制相互关联、彼此依存。然而，由于极区自然环境恶劣和观测的局限性，无法获得极区电离层等离子体云块形成演化的完整、清晰的动态物理图像。究竟哪种机制占主导作用仍不清楚，结论有待进一步证实。
  （三）______________________________________________
  要研究极区电离层等离子体云块的形成和演化特征，必须在极区电离层进行大范围的连续观测。目前，国际上符合此项要求的观测设备只有超级双子极光雷达网（SuperDARN）和全球定位系统（GPS）地面接收机网。
  超级双子极光雷达网由分布在南北半球的31部高频相干散射雷达组成，其中北半球22部，南半球9部。在正常工作模式下，每部超级双子极光雷达在16个波束方向上连续扫描，覆盖约52°方位角的扇形区域，该区域离雷达最远距离约3000公里。每部雷达通过探测电离层中不均匀的散射回波信号并加以分析，能得到电离层不均匀体的回波强度、视线速度等。若两部雷达同时从不同的方向对同一个小区域进行探测的话，便可根据该区域上空雷达的两个视线速度向量获取该区域上空的速度合向量，该合向量反映的就是该区域等离子体的对流速度。超级双子极光雷达网几乎覆盖了南北极整个极区，且对大部分区域实现了两部以上雷达的同时探测，因此可提供极区全域对流数据，即可提供极区电离层等离子体全域对流情况。
  而全球导航卫星的广泛应用为探测和研究电离层带来了革命性的变化。众多导航卫星组成GPS，GPS地面接收机可通过接收GPS信号，利用GPS信号折射效应来推导出电离层的电子总含量。GPS地面接收机也密集覆盖北半球整个极区，可获取电离层全域等离子体的密度分布。
  利用国际超级双子极光雷达网和全球定位系统地面接收机的联合观测数据，科学家直接观测到在2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层等离子体云块的完整演化过程；经过进一步研究，首次发现夜侧磁重联在等离子体云块演化过程中扮演重要的角色。
  
  根据文章，按要求作答：
  辨析题：对下面的句子作出正误判断，并进行简单解析，不超过50字。
  两极地区的地球磁力线能够有效阻挡和偏转大多数太阳风的带电粒子，防止它们与地球大气层发生直接相互作用。
  

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• The Northern LightsThe Sun is stormy and has its own kind of weather. It is so hot and active that even the Sun’s gravity cannot hold its atmosphere in check! Energy flows away from the Sun toward the Earth in a stream of electrified particles that move at speeds around a million miles per hour. These particles are called plasma (等离子体)，and the stream of plasma coming from the Sun is called the solar wind. The more active the Sun, the stronger the solar wind.The solar wind constantly streams toward the Earth, but don’t worry because a protective magnetic field surrounds our planet. The same magnetic field that makes your compass point north also steers the particles from the Sun to the north and south poles. The charged particles become trapped in magnetic belts around the Earth. When a large blast of solar wind crashes into the Earth’s magnetic field，the magnetic field first gets squeezed and then the magnetic field lines break and reconnect. The breaking and reconnecting of the magnetic field lines can cause atomic particles called electrons trapped in the belts to fall into the Earth’s atmosphere at the poles. As the electrons fall to the Earth, they collide with gas molecules in the atmosphere, creating flashes of light in the sky.Each atmospheric gas glows a different color. Oxygen and nitrogen glows red and green and nitrogen glows violet purple. As these various colors glow and dance in the night sky, they create the Northern Lights and the Southern Lights.Watching auroras (北极光)is fun and exciting, but normally you can only see them in places far north like Alaska and Canada. The movement of the aurora across the sky is usually slow enough to easily follow with your eyes but they can also pulsate (跳动)，flicker (闪烁)，or even move like waves. During solar maximum，5 auroras are seen as far south as Florida, even Mexico! Auroras often seem to be very close to the ground, but the lowest aurora is still about 100 kilometers above the ground, a distance much higher than clouds are formed or airplanes can fly. A typical aurora band can be thousands of kilometers long, a few hundred kilometers high, but only a few hundred meters thick.We hope you are able to travel to far north places like the Arctic Circle and see the Northern Lights at least once during your lifetime. We know you will never forget it!The solar wind comes into being as a result of A disappearance of the Sun’s gravity.B unpredictable weather of the Sun.C a stream of particles being blown away.D fast flow of energy away from the Sun.

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