Северное сияние. Кто ты?

Северное сияние:

Северное сияние (Аврора) — это одно из самых красивых и завораживающих природных явлений на Земле. Это свечение верхних слоев атмосферы планеты, которое возникает из-за их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

1. Как возникает северное сияние? (Физика процесса)

В основе явления лежит взаимодействие Солнца и магнитного поля Земли.

• Солнечный ветер: Солнце постоянно выбрасывает в космос поток заряженных частиц (электронов и протонов). Это и есть «солнечный ветер».
• Магнитное поле Земли: У нашей планеты есть магнитное поле (магнитосфера), которое защищает нас от этого вредного излучения. Оно отклоняет поток частиц, но у полюсов поле «слабее», и часть частиц проникает в атмосферу.
• Столкновение: Врываясь в атмосферу на огромной скорости (до 70 000 км/с), частицы сталкиваются с атомами и молекулами газов (кислорода и азота).
• Свечение: При столкновении атомы газов возбуждаются и начинают испускать свет — фотоны. Именно это свечение мы и видим с земли.

2. Почему сияние разного цвета?

Северное сияние:

Цвет зависит от того, с каким газом столкнулась частица, на какой высоте это произошло и сколько у нее энергии.

• Зеленый свет: Самый распространенный цвет. Его излучает кислород на высоте от 100 до 250 км.
• Красный свет: Редкий цвет. Возникает также из-за кислорода, но на очень большой высоте (свыше 250 км). Человеческий глаз плохо различает красный цвет ночью, поэтому его видно хуже.
• Синий и фиолетовый свет: Излучает азот. Обычно появляется внизу, на высоте до 100 км. Встречается реже и виден только при очень мощных вспышках.
• Розовый цвет: Смесь красного и зеленого или свечение азота на границах.

3. Где и когда можно увидеть сияние?

• Зона видимости: Сияние возникает в овальных зонах вокруг магнитных полюсов планеты. Лучшие места для наблюдения находятся на севере Скандинавии (Норвегия, Финляндия, Швеция), в Исландии, Канаде, на Аляске и в Северной России (Мурманская область, Архангельская область, Коми, Ямал).
• Время года: Лучше всего наблюдать с конца сентября по конец марта. В это время ночи длинные и темные.
• Время суток: Пик активности чаще всего приходится на промежуток с 10 вечера до 2 часов ночи (так называемое «астрономическое окно»).
• Условия: Нужно ясное небо, отсутствие городской засветки и высокая солнечная активность (следить за прогнозами магнитных бурь и индексами Kp).

4. Мифы и легенды

До того, как ученые объяснили природу явления, люди придумывали о нем множество историй:

• В Норвегии считали, что это мост Биврест, по которому боги спускаются на Землю.
• В Финляндии верили, что сияние создают огненные лисы, которые бегут по сопкам и бьют хвостами по снегу, разбрасывая искры в небо. Отсюда финское название revontulet — «лисьи огни».
• У викингов это был отблеск щитов валькирий.
• У северных народов (саамов, ненцев) к сиянию часто относились с опаской, считая его проявлением духов или предвестником бед.

5. Где еще бывает сияние?

Хотя мы называем его «северным», оно бывает и в Южном полушарии — Южное сияние (Aurora Australis). Увидеть его сложнее, так как там меньше суши, но его можно наблюдать с берегов Антарктиды, Тасмании или южной оконечности Новой Зеландии.

Южное сияние:

Интересные факты:

• Сияние случается не только на Земле. Космические телескопы и зонды фиксировали полярные сияния на Юпитере, Сатурне, Уране и даже на Венере.
• Сияние может издавать звуки (щелчки или свист). Долгое время это считалось мифом, но финские исследователи подтвердили, что иногда во время сильной активности на высоте 70-100 метров возникают звуки, вызванные электрическими разрядами.
• Высота сияния может достигать нескольких сотен километров, и его «занавес» иногда виден за тысячу километров от места, где он непосредственно формируется.