Что такое полярное сияние?
Полярное (северное) сияние – это явление свечения верхних слоев атмосферы Земли, вызванное движением заряженных частиц солнечного ветра в магнитном поле планеты. Обычно полярные сияния наблюдаются в так называемых авроральных зонах — зонах-поясах, которые расположены в высоких широтах, так как окружают магнитные полюса Земли. Но этим вечером планету достигла настолько мощная вспышка, что полярное сияние удалось увидеть жителям более южных широт, в том числе и в Москве.
Чтобы понять природу северного сияния, нужно представить себе Землю как большой магнит.
Полюса этого магнита – точки, откуда выходят силовые линии магнитного поля Земли – находятся недалеко от географических полюсов планеты, но все же не точно в них. Так, северный магнитный полюс Земли располагается в границах нынешней канадской Арктики, и, строго говоря, он является южным полюсом, ибо притягивает северную стрелку компаса.
Заряженные частицы солнечного ветра имеют довольно мощную энергию, которой достаточно для того, чтобы произвести ионизацию и возбуждение атомов и молекул газов, которые составляют плотные слои атмосферы.
Эти возбужденные атомы испускают энергию в виде света, что вызывает северное сияние.
Аналог этого явления – опыт, в котором демонстрируется разряд, возникающий при пропускании через газ электрического тока. Подобное происходит, когда наблюдается молния от грома, но там речь идет о других значениях энергий, чем при полярных сияниях.
«Ой, я подумала, что нас бомбят американцы!»
Ученые уже довольно неплохо изучили полярные сияния и выяснили, что возбужденные атомы кислорода вызывают свечение красного и зеленого цветов. Фиолетовое и невидимое глазу инфракрасное излучение вызывают ионизованные молекулы азота. Источником слабого красного свечения могут стать атомы водорода.
Как отследить полярное сияние
Для того чтобы повысить вероятность наблюдения северного сияния, в идеале, конечно, нужно находиться в авроральной зоне. Сюрприз, подобный тому, что был во вторник, случается на широте Москвы не каждый год, по своей мощности нынешнее северное сияние опытные наблюдатели сравнивают с тем, что они видели в 1980–1990-е годы. Но на севере не всегда можно ожидать гарантированную хорошую погоду. Например, в эти дни в Мурманске — а это район полярного круга и гарантированная авроральная зона — находится специальная группа для наблюдения северных сияний, которая совместила свою поездку туда с наблюдениями предстоящего 20 марта солнечного затмения.
И можно представить чувство разочарования участников экспедиции, вызванное тем, что во вторник в Мурманске была облачная погода, а, к примеру, в Москве было ясно, то есть весьма комфортно для наблюдения полярных сияний.
Чтобы северное сияние не стало сюрпризом, отдел науки «Газеты.Ru» может посоветовать следить за солнечной активностью на специализированных сайтах. Выброс заряженных частиц Солнцем происходит не со скоростью света, как солнечное излучение, и проходит два-три дня, прежде чем солнечный ветер достигнет магнитного поля Земли и вызовет в ее атмосфере красочные всполохи. К тому же далеко не каждая вспышка на Солнце вызовет полярное сияние. Поэтому проще всего следить за так называемым усредненным планетарным индексом отклонения магнитного поля Земли от нормы — Kp-индексом. Это логарифмический индекс, который измеряется от 0 до 9 баллов. 5–6 баллов — это геомагнитная буря, 7–8 баллов — геомагнитный шторм. В Мурманске можно увидеть полярное сияние при значении Kp около 3, в Москве — около 6.
Опытные наблюдатели полярных сияний в последние годы начали устанавливать себе на смартфоны специальные программы, которые сообщают о том, если индекс Kp начинает повышаться.
«Пугают людей аномалиями»
Источник https://www.gazeta.ru/science/2015/03/18_a_6603409.shtml