Что такое полярное сияние: причины возникновения на Земле и других планетах, виды

А вы знали, что северное сияние бывает не только на Земле? И что их несколько видов, в том числе и искусственные? Из нашей статьи вы узнаете все о северном сиянии: что это такое, из-за чего оно возникает, как его увидеть и когда лучше всего его увидеть.

Полярное сияние: что это за явление

Северное сияние, или, по-старорусски, пазори, — давно известное явление разноцветного свечения на небе. Викинги считали, что это радужный мост в Валгаллу, финны считали, что это огненная река Рузу, разделяющая мир живых и мертвых. А эскимосы считали легким развлечением то, что может быть вызвано свистом. Но наукой доказано, что все гораздо прозаичнее.

Свечение полярного сияния образуется при столкновении заряженных частиц солнечного ветра, захваченных магнитным полем планеты, с молекулами воздуха. Поэтому подобное явление можно наблюдать не только на Земле, но и, например, на Юпитере.

Главное, чтобы на планете обязательно были:

  • атмосфера;
  • магнитосфера;
  • доступ к звездному ветру.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Аврора, Арктика

Однако в зависимости от состава атмосферы цвет свечения будет разным. Это зависит от того, какие молекулы взаимодействуют с солнечным ветром.

Возникновение полярного сияния

Весь процесс формирования свечения начинается при столкновении планеты с потоками заряженных частиц от звезды. Магнитное поле, как щит, уводит их в стороны. Такое давление звезды «сдувает» часть силовых линий магнитосферы, делая планету похожей на комету.

В районе магнитных полюсов и хвоста этой «кометы» часть заряженных частиц от Солнца проникает в защитный слой планеты и начинает двигаться вокруг нее с огромной скоростью. Так формируются радиационные пояса в атмосфере Земли на высоте 4000 и 17000 км.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

свечение верхних слоев атмосферы

Иногда частицы из радиационного пояса падают ниже и взаимодействуют на нашей планете с атомами кислорода и азота, вызывая характерное свечение. На Юпитере в результате того же процесса возбуждаются атомы водорода. Но они светятся в ультрафиолетовом диапазоне.

Каждое полярное сияние на Земле уникально. Он имеет разный диапазон свечения, форму и продолжительность. Это связано с неравномерным составом атмосферы и погодными явлениями.

Виды северного сияния

Существует множество градаций, по которым делятся разновидности свечения на небе.

В зависимости от причины появления северного сияния его делят на:

  1. Электронно. Они возникают, когда заряженные электроны сталкиваются с частицами в воздухе. В этом случае показаны все яркие ауры, которыми люди восхищаются.
  2. Протон. Малоизученное явление. Чаще всего протоны сталкиваются с воздухом во время геомагнитных бурь. В этом случае свечение может быть невидимым для человеческого глаза. Зато видно на картинке северное сияние.
  3. Стив. Уникальное явление, зафиксированное в 2017 году в Канаде. Полоса ярко-фиолетового цвета была вызвана потоком раскаленного газа с температурой около 3000 °С. Ненаучное название феномену дал первооткрыватель Крис Рацлафф, вдохновленный мультфильмом «Лесные ребята». Позднее в НАСА Элизабет Макдональд придумала соответствующую трактовку термина — сильное увеличение скорости теплового излучения. В оригинале аббревиатура фразы выглядит как STEVE.

Различные цвета производятся в зависимости от того, с какими элементами сталкиваются заряженные частицы. Так кислород светится в красном спектре. Азот зеленовато-фиолетовый. На Земле также наблюдались голубые и очень редкие белые полярные сияния.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Свечение в красном спектре

По схеме не существует единой подробной классификации северного сияния. Обычно выделяют пятна, бантики, венцы, занавески и занавески (выглядят как рябь на воде). Ученые упрощают вариацию северного сияния всего до двух разновидностей: диффузного и точечного.

Диффузное

Это размытые однородные пятна на небе. Такое свечение спокойное, слабое. Он может оставаться в небе довольно долго, до нескольких часов. Но это не всегда заметно даже темной ночью. Иногда помогает просто камера с высокой светочувствительностью.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Рассеянное свечение

Точечное, дискретное северное сияние

Это все яркие лучистые структуры на небе. Обычно они путешествуют по магнитным линиям. Скромные полярные сияния недолговечны. Иногда они не существуют более нескольких секунд.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Найди северное сияние

Как часто происходит северное сияние?

Нет никакой гарантии, что путешественник на севере обязательно увидит полярное сияние. В одних регионах он появляется до 200 раз в год, а в других всего несколько раз. Но ученые обнаружили ряд факторов, которые помогут увеличить шансы увидеть уникальное зрелище.

Возникновение северного сияния связано с геомагнитной и солнечной активностью, в периоды так называемых «бурь» вероятность возрастает. В этом случае сильные возмущения могут спровоцировать полярные сияния даже на более низких широтах, чем обычно.

Где лучше наблюдать за северным сиянием?

Северное сияние обычно можно увидеть в виде широкого неровного кольца вокруг магнитного пояса планеты. Она лежит в районе 77-79 параллелей и имеет ширину примерно 19 градусов. Вблизи полюса северное сияние наблюдается гораздо реже, в основном во время северного сияния.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Мужчина любуется северным сиянием

Если перейти к более практическому плану, то лучше отправиться на поиски новых впечатлений:

  • скандинавские страны: Швеция, Исландия, Финляндия, но особенно северное сияние «любят» норвежский остров Шпицберген;
  • Англия или Шотландия;
  • Канада или Аляска;
  • Кольский полуостров и север Российской Федерации в целом.

Северное сияние можно наблюдать в основном в Антарктиде и Индийском океане. Но они также появляются на мысе Уилсон в Австралии, Тасмании, Новой Зеландии и на юге Аргентины.

Наиболее подходящее время для наблюдений

По большей части это довольно случайный процесс. Иногда северного сияния можно ждать несколько дней или даже недель, в зависимости от региона.

Но чтобы увеличить свои шансы, можно ориентироваться на цикличность процессов:

  1. Ежедневно. Чаще всего зрители наблюдают за северным сиянием с с 21.00 до 02.00 по местному времени.
  2. Сезонный. Полярные сияния чаще появляются во время весеннего (20 марта) и осеннего (22-23 сентября) равноденствий, а также за 27 дней до и после. Поэтому на поиски северного сияния лучше отправляться весной или осенью.
  3. Солнечная. Наша звезда имеет пик активности 11 лет. В 2019-2020 годах солнце прошло минимум активности и вступило в новую фазу. Пик, а значит, и самые яркие виды северного сияния прогнозируют на лето-осень 2025 года.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Северное сияние в Исландии

Часто полярные сияния становятся невидимыми из-за искусственного освещения городов, высокой облачности. Поэтому наблюдать их лучше на природе и только в ясную погоду.

Как увидеть северное сияние в России?

Легче всего наблюдать за северным сиянием в арктической зоне Российской Федерации. Наиболее благоприятный период – с середины сентября до начала апреля. Для выбора цели поездки можно воспользоваться специальными и вполне доступными турами.

Но если вы хотите отправиться в самостоятельное путешествие, есть несколько наиболее практичных целей:

  • Мурманск;
  • Хибины;
  • Воркута;
  • Архангельск;
  • Хатанга.

На поезде или самолете в основном можно добраться только до больших городов, где из-за искусственного освещения ничего не увидишь. Поэтому стоит подготовиться к поездке на автобусе или автомобиле около 100 км от города до близлежащих деревень. Так шансов будет гораздо больше.

Однако следует сразу же подготовиться к достаточно суровым зимним условиям. Арктика очень холодная. Самостоятельно управлять автомобилем довольно опасно, так как зимник сливается с шоссе. Есть риск поломки. Метели могут нарушить сообщение между городами на несколько дней.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Арктический

По прибытии необходимо дождаться ясной погоды. Лучшие фотографии получаются профессиональной камерой на утяжеленном штативе, чтобы компенсировать сильный ветер.

Снять полярное сияние можно и на обычный телефон, если выставить параметры:

  • ИСО 1500-3000;
  • f/2,8;
  • выдержка 5-25 секунд.

Батареи очень быстро разряжаются в холодную погоду. Поэтому у вас должна быть запчасть или повербанк. А запасать источники энергии лучше в тепле тела.

Искусственные «северные сияния»

Полярные сияния можно создавать вручную на планете. Но делается это не для развлечения, а для научных исследований.

Всего в истории зафиксировано 3 таких эксперимента:

  1. США — 1958 г. В течение августа и сентября над островами Мауи и Апиа на высоте 40,70 и 480 км было взорвано 5 атомных бомб. В результате северное сияние менялось от малинового до фиолетового и зеленого.
  2. СССР — 1973 год. Ракетный комплекс «Зарница» с помощью ускорителя электронов вызывал розовое полярное свечение на высоте 100-180 км.
  3. Советский Союз и Франция — 1985 год. Ракета «Аракс» запущена по линии электропередач с французского острова Кергелен в поселок Согра под Архангельском. С помощью ускорителя электронов удалось вызвать искусственное полярное сияние, но из-за облаков с поверхности планеты оно осталось невидимым.

Что такое северное сияние: причины на Земле и других планетах, виды

Искусственное северное сияние

Эксперименты использовались не только для практического воспроизведения северного сияния и изучения причин его появления. Полученная информация позволила лучше понять работу магнитосферы планеты в целом.

Оцените статью
kuzyeti.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector