Интересные факты о полярном сиянии

Небо кажется привычным, пока в нём не появляются явления, которые трудно сравнить с чем-то земным. Одни небесные картины связаны с облаками, другие – с движением Солнца, третьи – с процессами, происходящими далеко за пределами нашей атмосферы. Полярное сияние относится именно к таким зрелищам: оно выглядит как светящаяся завеса, но за этой красотой стоят частицы солнечного ветра, магнитное поле Земли и газы верхних слоёв воздуха. Люди веками воспринимали его как знак, чудо или предупреждение, а современная наука объясняет это явление через сложное взаимодействие планеты и космоса. В этой статье мы собрали для Вас интересные и познавательные факты о полярном сиянии.

Полярное сияние возникает из-за взаимодействия Солнца и магнитного поля Земли

Полярное сияние не появляется само по себе и не является обычным свечением воздуха. Его источник связан с Солнцем, которое постоянно выбрасывает в космос поток заряженных частиц. Когда такие частицы достигают Земли, магнитное поле направляет значительную их часть к районам вокруг полюсов. Там они сталкиваются с атомами и молекулами верхней атмосферы, передавая им энергию. После этого частицы воздуха возвращаются в обычное состояние и испускают свет, который человек видит как зелёные, красные или фиолетовые переливы.

Разные цвета сияния зависят от высоты и состава атмосферы

Цвет полярного сияния не выбирается случайно и не связан только с силой вспышки на Солнце. Чаще всего наблюдается зелёное свечение, которое возникает при взаимодействии заряженных частиц с кислородом на определённых высотах. Красные оттенки тоже связаны с кислородом, но обычно появляются выше и заметны при сильных событиях или особенно тёмном небе. Синие и фиолетовые тона чаще дают молекулы азота, находящиеся ниже. Поэтому каждая небесная картина фактически показывает, какие газы участвовали в свечении и на какой высоте происходили столкновения.

Полярное сияние бывает не только на севере

В разговорной речи часто используют выражение «северное сияние», но похожее явление существует и в Южном полушарии. Вблизи Арктики его называют северным, а возле Антарктики – южным сиянием. Оба вида имеют одну природу, потому что заряженные частицы направляются к двум магнитным полярным областям Земли. Разница в том, что северные районы с населёнными городами и дорогами доступнее для наблюдателей. Южное сияние чаще видят в Антарктиде, на юге Новой Зеландии, в Тасмании или с кораблей и самолётов в высоких широтах.

Лучшие места для наблюдения находятся не прямо на полюсе

Многие думают, что полярное сияние лучше всего видно точно над географическим Северным или Южным полюсом. На самом деле наиболее частые и яркие появления обычно связаны с овальной зоной вокруг магнитного полюса. Эта область называется авроральным овалом, и именно в её пределах небесные огни возникают особенно часто. Поэтому удачными местами считаются север Норвегии, Швеции, Финляндии, Исландия, Аляска, север Канады и некоторые районы России. Во время сильных магнитных бурь сияние может смещаться южнее, и тогда его видят даже там, где обычно подобное зрелище редкость.

Солнечная активность делает сияние ярче и заметнее

Солнце не всегда ведёт себя одинаково, поэтому полярное сияние тоже меняется по частоте и силе. Когда на звезде происходят вспышки или выбросы вещества, к Земле может прийти больше заряженных частиц. Если поток достигает магнитного поля планеты, небо в высоких широтах иногда вспыхивает особенно ярко. Солнечная активность меняется циклами, поэтому в одни годы шансы увидеть сильное сияние выше, чем в другие. Однако даже при хорошем прогнозе нужны тёмное небо, ясная погода и место вдали от городских огней.

Полярное сияние происходит намного выше обычных облаков

Светящиеся ленты кажутся близкими, будто они висят прямо над землёй. На самом деле сияние возникает в верхних слоях атмосферы, чаще всего на высотах в десятки и сотни километров. Обычные облака находятся гораздо ниже, поэтому они могут закрывать небесное зрелище от наблюдателя. Именно по этой причине ясное небо имеет решающее значение, даже если космические условия благоприятны. Если над местностью плотная облачность, человек может ничего не увидеть, хотя над ней в это время разворачивается яркое свечение.

Полярное сияние может двигаться как занавес

Одно из самых впечатляющих свойств сияния – его изменчивость. Световые полосы могут медленно растягиваться по небу, собираться в дуги, распадаться на лучи или двигаться волнами. Иногда картина остаётся слабой и почти неподвижной, а затем внезапно оживает, словно невидимый ветер качнул огромную занавеску. Такие движения связаны с изменениями потоков заряженных частиц и электрических токов в верхней атмосфере. Поэтому два наблюдения подряд почти никогда не бывают полностью одинаковыми.

Полярное сияние влияет не только на красоту неба, но и на технику

Сильные геомагнитные бури, связанные с теми же процессами, что и яркие сияния, могут создавать проблемы для техники. Они способны мешать радиосвязи, влиять на работу спутников, навигационных систем и линий электропередачи. Особенно чувствительны к таким событиям полярные маршруты авиации, где радиосигналы проходят через возмущённые области атмосферы. Для обычного наблюдателя это явление выглядит как красивое свечение, но специалисты следят за ним ещё и ради безопасности связи и оборудования. Именно поэтому космическая погода давно стала важной областью наблюдений.

Полярное сияние можно фотографировать лучше, чем видеть глазами

Человеческий глаз в темноте не всегда хорошо различает слабые цвета. Иногда наблюдателю сияние кажется сероватым или бледно-зелёным, тогда как фотоаппарат показывает яркие оттенки. Это происходит потому, что камера может накапливать свет при длинной выдержке и лучше передавать слабое свечение. Поэтому многие снимки выглядят насыщеннее, чем реальная картина в момент наблюдения. Однако при сильном сиянии цвета и движения хорошо видны даже без техники, и именно такие случаи производят самое глубокое впечатление.

Полярные сияния есть и на других планетах

Земля не единственная планета, где можно наблюдать подобные явления. Сияния обнаружены на Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и некоторых других телах Солнечной системы. На газовых гигантах они могут быть особенно мощными, потому что у этих планет сильные магнитные поля и сложное взаимодействие с окружающим космическим пространством. Например, у Юпитера на свечение влияет не только солнечный ветер, но и частицы, связанные с его вулканически активным спутником Ио. Такие наблюдения помогают учёным лучше понимать магнитные поля планет и поведение заряженных частиц в космосе.

Полярное сияние удивительно тем, что соединяет красоту ночного неба с физическими процессами огромного масштаба. В нём одновременно участвуют Солнце, магнитное поле Земли, верхняя атмосфера и условия наблюдения на поверхности. Для путешественника это редкое зрелище, для учёного – ценный источник сведений о космической погоде, а для культуры – образ, который веками вдохновлял людей. Чем больше известно о природе сияния, тем сильнее впечатляет мысль, что над нами видна работа целой планетной системы.