Северное полярное сияние вызывается заряженными частицами из магнитосферы Земли, образующихся в верхних слоях атмосферы, когда солнечный ветер сталкивается с другими частицами. Эти столкновения активируют атмосферные частицы, которые затем испускают свет. Северное сияние изучает такая наука как гелиофизика. Цвет света соответствует высвобождению прерывистых порций энергии атмосферными частицами, являясь показателем того, сколько энергии было поглощено при начальном столкновении. На цвета и активность северного сияния влияют солнечные вспышки...
Почему северное сияния зеленое цвета? Полярное сияние – физическое явление, заметное человеческому глазу. Цвет сияния обусловлен содержанием азота и кислорода в атмосфере. Когда высокоскоростная частица, принесённая солнечным ветром, сталкивается с атомом земной атмосферы, электрон атома отодвигается подальше от ядра. Атом переходит в нестабильное состояние, которое называют возбуждённым. Некоторое время спустя атом возвращается в своё основное состояние. Электрон возвращается ближе к ядру, а избыточная энергия высвобождается в виде кванта света. Если это происходит с достаточно большим количеством атомов, мы видим свечение - полярное сияние. Зеленые огни полярного сияния зарождаются на высоте более ста километров. Газа там мало, поэтому столкновения происходят редко. Человеческие глаза особенно чувствительны к зеленому свету. Вот почему лучше всего видны зеленые полярные сияния. Полярные сияния других цветов существуют, но встречаются гораздо реже. На высоте около 150 километров атомы кислорода могут излучать красный свет. Синие оттенки, вызванные ионами азота, зарождаются на гораздо больших высотах. Нам они почти не видны. Азот обычно находится в молекулярном состоянии и поэтому свет излучает очень скупо. Только в случае действительно сильных солнечных бурь вы можете различить фиолетовую окантовку в нижней части моря зеленого огня. Автор заметки Анна Лильестрем, специалист Астрономической ассоциации Ursa. Опубликовано в журнале Tiede 12/2018. Перевод с финского Соколов И.