Полярные сияние

Что такое северное сияние и как оно происходит

Всего известно два типа полярных сияний – диффузное и дискретное (или точечное). Первый характеризуется достаточно скромным свечением, его сложно разглядеть на темном небе. Второй тип явления не заметить невозможно, однако оно прекрасно различимо лишь на ночном небосводе.

История изучения явления

Многие ученые ломали голову над вопросом, от чего бывает северное сияние. Однако первым определил природу возникновения явления Михаил Ломоносов. Он провел тысячи лабораторных исследований и в результате пришел к выводу, что полярное сияние связано с электрическим током.

Впоследствии эта теория была подтверждена. Через колбы, заполненные разреженными газами (аргон, водород, азот, неон), пропускали электроток. В результате опытов ученые получали невероятно красивое свечение, причем в каждом отдельном случае его оттенок получался совершенно уникальным. С тех пор ученым было известно о том, северное сияние как оно происходит.

Следом ученые выяснили, что явление происходит в верхних слоях атмосферы нашей планеты, речь идет об ионосфере. И, наконец, связали его с активностью на Солнце. Выяснилось, что наиболее сильные и частые явления происходят во время пика одиннадцатилетнего цикла активности желтой звезды.

Как происходит северное сияние в природе

Солнце – звезда, которая состоит из частиц водорода и гелия. Они, в свою очередь, являются набором отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных протонов. Во время одного из взрывов на Солнце к нашей планете устремляются миллиарды этих заряженных частиц со скоростью не менее 950 метров в секунду. Они достигают нашей голубой планеты спустя примерно двое суток. В момент соприкосновения их с ионосферой происходит взаимодействие с частичками разряженных газов. Из-за этого и появляется красивое свечение – северное сияние природное явление.

Земной шар, по сути, представляет собой гигантское магнитное тело, которое способно образовывать магнитные поля благодаря электротокам. Появляются они из-за того, что железоникелевое ядро нашей планеты вращается вокруг своей оси. Чтобы понять, северное сияние что это такое, нужно представлять себе магнитное поле Земли. Земной шар играет роль огромного магнита, к которому летит солнечный ветер. Силовые линии отталкивают солнечные частички к северному и южному полюсу нашей планеты. Там они попадают в ионосферу через полярные каспы (это воронки в атмосферном слое).

Именно здесь и рождается энергетический сгусток, потом он превращается в свечение. Атомы, которые находились в возбужденном состоянии, постепенно успокаиваются. От частиц начинает исходить мягкое свечение.

Чаще всего явление характеризуется следующими параметрами:

Высота, на которой обычно происходит это столкновение – около сотни километров над поверхностью Земли.

Длительность свечения – от нескольких минут до суток. Яркость и продолжительность прямо зависит от активности небесного светила.

Обычно северное сияние это занавес, который состоит из лазурных полос и красно-розовых вкраплений. Оттенок свечения обусловлен высотой, на которой произошло столкновение частиц. Если явление находится на расстоянии сто пятьдесят километров выше уровня земли, то небосвод принимает алый оттенок. В случае, когда свечение располагается немного пониже этой отметки (до 120 километров), можно наблюдать лазурные цвета на ночном небе. Когда северное сияние природное явление находится в самом нижнем слое атмосферы, оно принимает фиолетово-лиловый оттенок. По статистике, чаще всего люди любуются желто-зеленым окрасом неба.

Простирается окрашенная полоса на полторы тысячи километров вдоль небесного свода, ширина – около 150 километров.

Сияние высвобождает гигантский объем энергии, который сопоставим с энергетическим выбросом во время землетрясения. Десять лет назад было зарегистрировано возмущение, во время которого высвободилось 5*1014 Дж.

Как появляется северное сияние: звуки

Полярное сияние может производить различные шумовые эффекты, к примеру, потрескивания, хлопки или короткие стреляющие звуки. Выяснилось это не так давно. В конце 2012 года финские ученые зафиксировали звуковые шумы во время авроры. Исследователи сделали вывод, что эти звуки аккумулировались на высоте семьдесят метров над поверхностью.

Услышать что-то во время наблюдения за авророй – огромная удача. Чаще всего звуки сияния заглушаются шумом окружающего мира.

Когда бывает северное сияние

Наблюдатели установили, что возникновение полярных сияний имеют циклический характер. Наиболее часто люди имеют возможность любоваться прекрасным зрелищем каждые одиннадцать лет. Последний такой пик был зафиксирован три года назад, а это значит, что следующий максимум придется на 2024 год.

Грандиозное событие чаще всего наблюдают в осенне-весенний период, а именно с октября месяца до начала следующего года. Пиком частотности является время, наиболее приближенное к осеннему и весеннему равноденствию.

Оптимальное время суток для наблюдений – ночь. Именно в ночное время ничего не будет отвлекать от созерцания невероятного свечения на небосводе. Идеально подходит для этого полночь на Севере.

Различают четыре типа полярных сияний

Однородная дуга- светящаяся полоса имеет наиболее простую, спокойную форму. Она более ярка снизу и постепенно исчезает кверху на фоне свечения неба;

Лучистая дуга- лента становится несколько более активной и подвижной, она образует мелкие складки и струйки;

Лучистая полоса- с ростом активности более крупные складки накладываются на мелкие;

Часто возникают сияния иного вида. Они захватывают весь полярный район и оказываются очень интенсивными. Происходят они во время увеличения солнечной активности. Эти сияния представляются в виде беловато-зеленой шапки. Такие сияния называют шквалами.

Где бывает северное сияние

Понаблюдать за чудом природы можно вблизи магнитных полюсов нашей планеты. Важно помнить о том, что в городских условиях достаточно сложно разглядеть и оценить очарование полярного свечения. В мегаполисах это вовсе невозможно из-за ночного освещения улиц. Чтобы своими глазами встретиться с феноменом, придется за ним «поохотиться».

Красоту северного сияния где увидеть:

Для многих россиян проблематично добраться до северного или южного магнитного полюса. Но рассмотреть явление можно, не покидая пределов нашего государства. Необыкновенное северное сияние в России замечено в Мурманске и на Кольском полуострове.

Самое невероятное свечение наблюдается в высоких широтах – в северных канадских городах, в Дании, Норвегии, на Аляске, на острове Гренландия, в Скандинавии и Исландии. В городах Шотландии апрельскими ночами отлично видно, как по небу стелется светящаяся пелена.

Англичане и французы несколько раз в год могут стать свидетелями свечения. Особенно хорошо оно просматривается на европейской территории между Парижем и Лондоном.

Предугадать время возникновения на небесном своде северного сияния в Антарктиде в состоянии специальные космические станции. Они передают и обрабатывают данные об активности небесного светила.

Из космоса открывается завораживающее зрелище на полярное свечение. Но такая удача сопутствует космонавтам далеко не всегда. Чаще невозможно оценить прелесть явления из-за плотных слоев атмосферы.

Многих волнует вопрос, есть ли сияние на южном полюсе. Есть, ведь дело не в названии, а в расположении магнитных полюсов. Там его правильнее назвать южным сиянием.

На других планетах Солнечной системы также замечен этот природный феномен. Сатурн, Венера, Марс и Юпитер подвергаются бомбардировке солнечными частицами.

Несмотря на то, что природа возникновения полярного сияния давно объяснена научно, люди не перестают верить в то, что в этом явлении есть что-то магическое. Человек, хоть раз ставший свидетелем этого незабываемого зрелища, получит впечатления на всю оставшуюся жизнь.