Северное сияние – это свечение верхних слоёв атмосферы, спровоцированное столкновением заряженных частиц солнечного ветра с атомами газов в верхних частях воздушной оболочки. Его хорошо видно в приполярных широтах. Загадочные полярные огни всегда вызывали интерес не только жителей северных стран, но и многочисленных туристов и ученых, изучающих земную атмосферу, магнитосферу. В статье вы узнаете, что такое северное сияние, какова его природа и в каком районе земного шара его видно лучше всего.
Что нужно знать о природном явлении
Северное (полярное) сияние – это одно из интереснейших и загадочных природных явлений. Только недавно ученым удалось узнать, как же оно появляется. Многоцветные полярные сияния возникают преимущественно в верхних слоях атмосферы вследствие взаимодействия заряженных частиц с магнитным полем Земли.
Подобным природным явлением можно любоваться ночью в высоких широтах обоих полушарий. Оно классифицируется по нескольким признакам.
- В зависимости от формы выделяют лентообразное, диффузное, лучеобразное свечение.
- В зависимости от интенсивности «сияния Севера» могут изменяться от едва различимых до ярких, красочных.
- Сияния могут разделяться по цвету: зеленые, красные, красно-розовые. Чаще всего можно наблюдать именно зеленые свечения. Реже наблюдаются фиолетовые или синие огни. Белое сияние бывает чрезвычайно редко.
Во время полярных сияний нередко слышны характерные щелчки, хлопки и другие звуки. Они имеют природное происхождение.
Как появляется полярное сияние
Северное сияние образуется излучением фотонов в верхних областях земной атмосферы, на высоте 80 км и выше. Под воздействием ионов, протонов, электронов молекулы и атомы газов (главным образом азота и кислорода) переходят в измененное состояние. Когда же атом либо молекула возвращаются в основное состояние, происходит излучение кванта света. Разные атомы дают различный свет при переходе в возбужденное или обычное состояние. Так, кислород светится зеленым или багровым цветом, азот – синим или красным.
Под воздействием ряда факторов ширина свечения может составлять 160 км. Длина же сияния может превышать полторы тысячи километров.
Роль солнечного ветра и магнитного
Земля все время взаимодействует с солнечным ветром – потоком электронов и положительно заряженных ионов. Эти частицы испускаются Солнцем во всех направлениях. Скорость их движения – примерно 400 километров в секунду, напряжение магнитного поля – от 2 до 5 нанотесла, а плотность ионов – примерно 5 на кубический сантиметр.
Во время магнитных возмущений потоки заряженных частиц значительно усиливаются. Из-за этого многократно усиливается напряженность межпланетного поля.
Под влиянием заряженных частиц и магнитного поля Земли формируется земная магнитосфера. Она отклоняет эти потоки примерно на 70 тыс. км. Ширина магнитосферы составляет около 190 тыс. км. На ночной стороне шлейф распространяется на большее расстояние, превышающее 200 земных радиусов (более 1,2 млн км).
Плазменный поток в магнитосфере увеличивается с ростом плотности и турбулентности солнечного ветра. Магнитосферные потоки плазмы сталкиваются с магнитным полем нашей планеты перпендикулярно. Отдельные плазменные потоки движутся вдоль линий магнитного поля и постепенно теряют энергию. Это и способствует свечению атмосферы.
Наиболее подходящее время и место для наблюдения за полярным сиянием
Полярные сияния видны и в Северном, и в Южном полушарии, в виде овала неправильной формы. Его центр располагается над магнитным полюсом. Интересно, что полярные огни на Южном полюсе являются зеркальным отображением такого же явления на Северном. Зоны, благоприятствующие максимальной видимости полярных сияний, называются авроральными овалами. Они расположены между 67 – 70 градусами широты. В период максимума солнечной активности овал на севере и юге значительно расширяется, и атмосферное свечение видно на более низких широтах – вплоть до 45 градусов и даже ниже.
Полярное сияние в Антарктиде видно точно так же, как и в Арктике.
Северное сияние: легенды и мифы
Не зная, что такое полярное сияние, разные народы издавна приписывали ему мистическое, сверхъестественное происхождение. К примеру, некоторые народы, проживающие на территории Крайнего Севера, и до сегодняшнего дня верят в то, что это так радуются боги. Некоторые же наоборот, считали, что северное сияние – это предвестник беды.В норвежской мифологии присутствуют повествования о том, что существует некий радужный мост, по которому боги сходят на землю. В определенный период времени он становится видимым для людей. Другие мифы рассказывают о том, что сияние исходит из рук валькирий. От их доспехов образуются самые причудливые линии и узоры.Древняя финская мифология рассказывает о реке Ружу. Когда она горит, на небе появляется причудливое сияние. Оно разделяет мир живых и мертвых. Существуют легенды, в которых полярные огни называются «лисьими». Они рассказывают о лисе, которая взмахом хвоста разметала в небесах звездную пыль и поднимала яркие вспышки света.Эскимосы и до сегодняшнего дня верят, что полярное сияние можно вызвать. Для этого следует всего лишь посвистеть. «Убрать» же небесный огонь можно хлопком в ладоши.Эскимосы Аляски опасались появления сияния, так как оно, по их мнению, приносит только одни беды и несчастья. Перед тем, как выйти на улицу, следовало взять с собой оружие. Если же долго наблюдать за свечением, то можно вызвать помешательство и даже душевную болезнь. Северные жители верили в то, что во время сияний души умерших предков открывают окна своих жилищ в поисках новых жителей.Полярное сияние – это интереснейшее явление в природе, завораживающее своей невероятной красотой. Это единственное заметное для невооруженного глаза действие солнечной радиации на земную атмосферу и на околоземное пространство. Исследования полярных сияний помогут поглубже узнать особенности магнитосферы Земли, будущее магнитных полюсов и узнать, как будут в будущем изменяться силовые линии земного магнитного поля.
