Полярное сияние, также называемое «северное сияние» представляет собой атмосферное световое явление , характеризующееся чрезвычайно яркими завесами на ночном небе, преимущественно зелёного цвета[1].
Описание
Вызванные взаимодействием заряженных частиц солнечного ветра и верхних слоев атмосферы, полярные сияния возникают главным образом в областях, близких к магнитным полюсам, между 65 и 75°северной или южной широты, называемых авроральной зоной[2].
В случае интенсивной солнечной магнитной активности авроральная дуга расширяется и начинает вторгаться в области гораздо ближе к экватору. Полярное сияние из-за солнечной вспышки 1859 года наблюдалось в Гонолулу[3], а в сентябре 1909 года сияние можно было видеть в Сингапуре, на земном экваторе[4].
В октябре и ноябре 2003 года северное сияние можно было наблюдать на юге Европы[5].
Явление исключительного масштаба произошло 24 октября 2014 года, и было видно в Северной Америке и Северной Европе[6].
Полярное сияние в районе Нового Уренгоя
Легенды и научные исследования
Северные сияния наблюдались всегда и, вероятно, очень впечатляли древних; наши предки как на Западе, так и в Китае, считали сияния небесными змеями или драконами[7].
Плиний Старший пишет: «Мы видели ночью, при консульстве Г. Цецилия и Г. Папирия (641 год Рима), а также в другое время свет, распространявшийся по небу, так что это было своего рода дневное время, которое сменила тьма».
С полярным сиянием связано множество мифов и легенд. Во всех языках они называются «северное сияние», за исключением финского, в котором используется термин revontulet, который можно перевести как «хвост рыжей лисы» или «лисьи огни»: некоторые саамские народы действительно говорят, что полярная лисица, быстро пересекая бескрайние заснеженные просторы, выбрасывает хвостом в небо пыль, создавая таким образом северное сияние[8].
Инуиты Гренландии полагают, это что души умерших играют черепами моржей. Племя в Нунавуте , наоборот, считает, что это моржи играют в мяч человеческими черепами. Из-за красного оттенка, связанного с кровью, инуиты Восточной Гренландии верят, что полярное сияние — это души мертворожденных детей.
Другие скандинавские мифологии напоминают о бифрёсте, танце духов некоторых животных, особенно лосося, северного оленя, тюленей и белух; дыхание китов Северного Ледовитого океана; отражение Солнца или Луны на доспехах валькирий, пересекающих небо; факелы, зажженные духами умерших, чтобы приветствовать вновь прибывших в рай.
Полярное сияние — лабораторная модель
В Европе в Средние века полярные сияния, приобретающие красные оттенки, ассоциировались с кровью и войной. Они рассматривались как предвестники катастрофы или как дыхание небесных воинов, рассказывающих о своих битвах в небе.
Научное изучение полярных сияний началось только в XVII веке[9].
В 1621 году французский астроном Пьер Гассенди описал это явление, наблюдаемое даже на юге Франции, и дал ему название – «северное сияние». В XVIII веке британский астроном Эдмонд Галлей предположил, что важную роль в формировании Северного сияния играет магнитное поле Земли[10].
В 1768 году Генри Кавендишу удалось оценить высоту, на которой происходит это явление, но только в 1896 году оно было воспроизведено Биркеландом в лаборатории[11].
Облегчили понимание механизма образования полярных сияний работы Карла Стермера о движении наэлектризованных частиц в магнитном поле.
Наступление «космической эры» в 1957 году позволило не только лучше изучить полярные сияния на Земле, но и пронаблюдать их на газовых гигантах, таких как Юпитер или Сатурн. В 1975 году советско-французская программа АРАКС преуспела в создании искусственного полярного сияния.
В 2008 году исследователь Жан Лиленстен разработал эксперимент с использованием терреллы Биркеланда, получивший название Planeterrella. Это дает возможность моделировать полярные сияния[12].
В настоящее время появление северных сияний прогнозируемо, в частности, благодаря работе обсерватории Кьелла Хенриксена с Университетским центром Шпицбергена, а также их компьютерной программе SvaltrackII, доступной широкой публике[13].