Если вы когда-нибудь наблюдали северное сияние, то считайте, что вам повезло.
Что представляет собой эта ослепительная разноцветная рябь? Многие знают, что ее вызывает солнечный ветер, когда попадает в верхние слои воздушной оболочки Земли. А что такое солнечный ветер? Откуда он возникает? И как от его попадания в атмосферу образуются эти невероятные цвета? Почему их видно в основном около полюсов?
Магнитное поле Земли
Во многом оно похоже на обыкновенный магнит. Силовые линии выходят из Северного полюса магнита, огибают его, после чего входят в Южный полюс. Эти дугообразные линии Земли создают своеобразный щит, внешне напоминающий баранку.
Он не дает солнечной плазме, обладающей очень высокой температурой, уничтожить атмосферу Земли.
Солнечный ветер
Эти сверхгорячие частицы высокой энергии представляют собой побочный продукт синтеза внутри светила. Они воздействуют на магнитное поле Земли, сплющивая ближайшую к Солнцу сторону и растягивая в длинный хвост дальнюю. Магнитное поле сминается, но не разрывается. Поэтому горячие частицы высочайшей энергии отражаются от него и летят вдоль силовых линий к полюсам. И попадают в атмосферу через отверстие так называемой баранки. В тех точках, где частицы достигают Земли, люди наблюдают полярное сияние.
При сильном ветре поток частиц усиливается. Причем чем сильнее он дует, тем сильнее сминается баранка и тем больше становятся отверстия в ней.
Когда частицы ветра сталкиваются с атомами атмосферы Земли, полученная энергия приводит их в своеобразное возбужденное состояние. Они приобретают достаточно энергии, чтобы их электроны перескочили на более высокую орбиту относительно ядра. Но возбуждение не статично. Поэтому атомы в атмосфере быстро возвращаются в начальное состояние и высвобождают полученную энергию в виде фотонов, которые являются частицами света. Они-то и образуют полярное сияние. А цвет зависит от соотношения газов в атмосфере в том или ином месте.
Атомы кислорода испускают фотоны, характеризующиеся большей длиной волны, и свет получается зеленым, желтым или же красным. А атомы азота — высокочастотные фотоны, дающие голубой цвет.