Полярное сияние

Полярные сияния на других планетах

Хотя Венера и не имеет достаточно сильного магнитного поля, они появляются в виде светлых и диффузных пятен различной формы и интенсивности, иногда затрагивающие весь планетарный диск. Сияния на Венере образуются путём соударений электронов солнечного ветра и атмосферы планеты и особенно хорошо видны на ночной стороне атмосферы.

Полярные сияния также были обнаружены и на Марсе, 14 августа 2004 года, инструментом SPICAM на борту Mars Express. Оно находилось в районе Киммерийской земли (англ.)русск. (52° ю. ш. 177° в. д.). Общий размер излучающей области составлял около 30 км в поперечнике, и примерно 8 км в высоту. Анализируя карту разломов коры, скомпилированную из данных космического аппарата Mars Global Surveyor, учёные заметили, что области выбросов соответствуют району, где локализовано магнитное поле. Это указывает на то, что обнаруженное световое излучение было потоком электронов, движущихся вдоль силовых линий магнитного поля в верхние слои атмосферы Марса.

Полярное сияние на Сатурне, комбинированный снимок в ультрафиолете и видимом свете (Hubble Space Telescope)

Магнитные поля планет-гигантов Солнечной системы значительно сильнее магнитного поля Земли, что обусловливает больший масштаб полярных сияний этих планет по сравнению с полярными сияниями Земли. Так, высочайшим в Солнечной системе (1200 км) является северное сияние Сатурна. Особенностью наблюдений с Земли (и вообще из внутренних областей Солнечной системы) планет-гигантов является то, что они обращены наблюдателю освещённой Солнцем стороной и в видимом диапазоне их полярные сияния теряются в отражённом солнечном свете. Однако благодаря высокому содержанию водорода в их атмосферах, излучению ионизированного водорода в ультрафиолетовом диапазоне и малому альбедо планет-гигантов в ультрафиолете, с помощью внеатмосферных телескопов (космический телескоп «Хаббл») получены достаточно чёткие изображения полярных сияний этих планет.

Полярное сияние на Юпитере, снимок телескопа «Хаббл» в ультрафиолете.

Особенностью Юпитера является влияние его спутников на полярные сияния: в областях «проекций» пучков силовых линий магнитного поля на авроральный овал Юпитера наблюдаются яркие области полярного сияния, возбуждённые токами, вызванными движением спутников в его магнитосфере и выбросом ионизированного материала спутниками — последнее особенно сказывается в случае Ио с её вулканизмом.

На изображении полярного сияния Юпитера, сделанного космическим телескопом «Хаббл» заметны такие проекции: Ио (пятно с «хвостом» вдоль левого лимба), Ганимеда (в центре) и Европы (чуть ниже и справа от следа Ганимеда).

На Уране и Нептуне также были отмечены полярные сияния.

Теории происхождения полярных сияний.

Как упоминалось выше, уже давно было известно, что проявления полярных сияний и возмущения магнитного поля Земли, или магнитные бури, имеют некоторые важные общие характеристики. Поэтому любая теория, предлагаемая для объяснения одного из этих явлений, должна объяснять и другое.

Частота проявления возмущений магнитного поля Земли и полярных сияний с периодом 27 дней и 11-летний цикл указывают на связь этих явлений с солнечной деятельностью, поскольку период вращения Солнца составляет ок. 27 суток, а солнечная активность подвержена колебаниям циклического характера со средним периодом ок. 11 лет. Тот факт, что как полярные сияния, так и возмущения магнитного поля Земли концентрируются в одних и тех же поясах, приводит к выводу, что те и другие вызваны воздействием движущихся с высокой скоростью электрически заряженных частиц (протонов и электронов), испускаемых активными областями на Солнце (вспышками) и проникающих в зоны полярных сияний под воздействием магнитного поля Земли (см. также СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА; КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ).

Эта идея была выдвинута Ойгеном Гольдштайном еще в 1881 и получила подтверждение в результате лабораторных экспериментов, впервые проведенных Кристианом Биркеланном. Он поместил внутрь катодной трубки железный шар, названный им «терреллой», который является моделью Земли и представляет собой электромагнит, покрытый оболочкой, фосфоресцирующей под действием катодных лучей. Когда Биркеланн подвергал шар действию катодных лучей, испускаемых непосредственно в камере, они падали на поверхность шара вокруг магнитных полюсов, образуя пояса свечения, подобные поясам полярных сияний.

Позднее математическая разработка этой проблемы была реализована Карлом Фредериком Стёрмером. Она получила известность как теория Биркеланна – Стёрмера, однако содержала в своей основе допущение, что от Солнца исходит поток частиц с одинаковыми электрическими зарядами. Правомерность этого допущения весьма спорна, так как такой поток частиц не мог бы приблизиться к Земле из-за электростатического отталкивания между одноименно заряженными частицами.

Фредерик А.Линдеман предположил в 1919, что поток заряженных частиц в целом электрически нейтрален, так как состоит из одинакового количества положительных и отрицательных зарядов. Эта идея была развита Сидни Чепменом и Винсентом С.А.Ферраро и несколько модифицирована Дэвидом Ф.Мартином. Тем не менее и эта теория тоже вызывает сомнения. Она предполагает существование вакуума в экзосфере и за пределами атмосферы, однако недавние наблюдения в этих областях пространства указывают на наличие заряженных частиц.

Некоторыми исследователями была выдвинута гипотеза, согласно которой облако солнечного газа (плазмы), которое, вероятно, состоит из электронов и протонов, может приближаться к нашей планете на расстояние около шести земных радиусов от центра Земли. При воздействии плазмы на магнитное поле Земли возникают магнитогидродинамические волны. Эти волны и ускоренные заряженные частицы, движущиеся вдоль геомагнитных силовых линий, вызывают магнитные бури. Ускоренные частицы проникают до высоты ок. 95 км в зоны полярных сияний, образуя плотные ядра ионизации вдоль геомагнитных силовых линий и вызывая электромагнитную эмиссию полярных сияний в результате взаимодействия с основными компонентами верхних слоев атмосферы – кислородом и водородом.

Тороидальная область распространения заряженных частиц, окружающая Землю (т.н. радиационный пояс Ван Аллена), также может играть важную роль, особенно в качестве причины возникновения возмущений геомагнитного поля и связанных с ними полярных сияний. Ультрафиолетовое излучение Солнца, метеоры и ветры в высоких слоях атмосферы рассматривались в качестве возможных причин образования полярных сияний. Тем не менее ни одно из названных явлений не может быть первичной причиной, так как магнитуды их изменений недостаточно велики, чтобы объяснить основные характеристики полярных сияний. Необходимо проводить дальнейшие наблюдения в высоких слоях атмосферы Земли и за ее пределами с применением ракет и искусственных спутников, изучать радиоизлучение, а также рентгеновское излучение Солнца и поведение высокоэнергетических частиц в стратосфере – с помощью метеозондов во время магнитных бурь и при появлении полярных сияний.

Солнечная активность и её воздействие

Полярное сияние тесно взаимосвязано с активностью Солнца. Впервые эта связь наблюдалась в 1880 году. С помощью исследований, проведённых в 1950 годах, можно получить информацию о том, что протоны и электроны захватываются земной магнитосферой и сталкиваются с газовыми элементами в атмосфере.

Температура, сформировавшаяся над солнечной поверхностью, равна порядка нескольких миллионов градусов по шкале Цельсия. В таких условиях столкновения, происходящие между ионными элементами, являются интенсивными. В итоге происходит вырывание свободных протонов и электронов.

В околоземной области частицы, которые получили заряд, серьёзно отклоняются земным магнитным полем. Оно является наиболее слабым в области полюсов. В связи с этим заряженные частицы оказываются в атмосфере и подвергаются столкновениям с газовыми частицами. Такие феномены приводят к излучению света. Это и есть полярное сияние.

Порядок и принцип возникновения

Северное сияние представляет собой результат освобождения фотонов, возникших в верхней области атмосферы Земли. Высота протекания этой реакции равна от 80 километров. Молекулы, относящиеся к азоту и кислороду, под влиянием солнечных частиц, которые заряжены, способны переходить в возбуждённое состояние. В результате происходит восстановление электрона, излучение светового кванта.

Цвет свечения может быть разным в зависимости от конкретной молекулы/атома:

• зелёный оттенок образуется при действии кислорода, также он может быть коричневым, красным или комбинированным (всё зависит от объёма поглощённой энергии);
• синий или красный оттенок формируется из-за воздействия азота.

Почему полярное сияние происходит

После того, как считается, что сияние предсказания судьбы ученые доказали, что полярное  сияние являются удивительно общее явление. Это когда электроны и протоны ускоряются вниз к линиям магнитного поля земли и сталкиваются с нейтральными атомами в верхних слоях атмосферы – обычно около 100 км над землей.

Эти столкновения вызывают нейтральные атомы флуоресцировать, испускать свет на многих различных длинах волн. Наиболее общих Аврора цветов — красный и зеленый, вызванный флуоресценцией атомов кислорода, в то время как атомы азота может бросить голубовато-лиловый цвет огней в смеси.

В периоды особенно высокой солнечной активности, солнце может выбросить большие двоичных объекты плазмы, под названием «корональные выбросы массы» — большой взрыв материала и Солнечный ветер, который может достигать скорости до 2000 км в секунду. Когда этот материал достигает земли, большинство из них отклоняются под магнитным полем планеты. Но в процессе, огромное количество энергии передаются нашему магнитному полю, создавая интенсивные геомагнитные бури, которые могут длиться два или три дня – и производить ошеломляющей красоты южные и северные сияния  последовательно несколько ночей.

Яркие полярные сияния сосредоточены в кольцо – «авроральный овал» – сосредоточен на магнитный полюс Земли. Это кольцо света обычно находится выше антарктических и субантарктических широт, но увеличивается и расширяется к экватору воспитанников во время геомагнитной бури. Это объясняет, почему лучше всего рассматривать  Южное полярное сияние и Северное полярное сияние  обычно низко к горизонту.

Если посмотреть из космоса можно увидеть кольцо сияния, охватывающих около 4000 км вокруг обоих полюсов. Это авроральной зоны охватывает Центральную и Северную Аляску и Канаду, Гренландию, Северную Скандинавию и Россию в Северном полушарии, и Антарктида в Южном полушарии. На южное полярное сияние  видно из Южной Австралии, Новой Зеландии и Чили.

Иногда высокий уровень солнечной активности может привести к  сильным порывам солнечного ветра который взаимодействуют с магнитосферой Земли, вызывая магнитные бури. Это может расширить области вокруг полюсов, где авроральную активность можно наблюдать, увеличивая шансы увидеть полярные сияния в низких широтах.

Когда лучшее время, чтобы увидеть сияние

Во время авроральной активностиполярные сияния могут возникать в течение всего года, днем и ночью.  Лучшее время, чтобы смотретьночью в зимние месяцы. Это происходит потому, что зимой, территории вокруг Северного и Южного полюсов имеют более длительные периоды темноты.

Что это за явление?

Так что же оно такое, полярное сияние, будоражащее и смущающее разум народностей, живущих в самых холодных местах нашей планеты – возле северного и южного полюсов?

Загадку таинственных огней разгадал Михаил Ломоносов, предположив, что в данном случае виновато электричество. Чтобы доказать эту теорию, через колбы, предварительно наполненные разными газами, был пропущен электрический ток. В результате – каждая колба засияла своим, неповторимым и уникальным цветом.

Если объяснять полярное сияние, особо не углубляясь в теорию, то вполне можно сказать, что выброшенные Солнцем заряженные частички заставляют воздух нашей планеты переливаться завораживающими дух огнями.

Наше светило представляет собой огромный раскалённый газовый шар, который состоит из атомов гелия и водорода, состоящие из протонов (заряд «+») и электронов (заряд «–»). После взрыва на Солнце в космос попадает огромное количество частиц, обладающих электрическим зарядом, которые на огромной скорости (приблизительно – 960км/с) несутся во все стороны, в том числе и по направлению к нашей планете, образуя тем самым такое явление, как «солнечный ветер», и достигают Земли через 2-3 дня.

С помощью магнитного притяжения наша планета «ловит» пролетающий возле него солнечный ветер и по силовым линиям своего магнитного поля отправляет его к полюсам – северному и южному, возле которых находятся магнитные полюса. Попадая в район действия магнитных полюсов, солнечные частицы моментально притягиваются к ним, и от столкновения солнечного ветра с атмосферой, появляется энергия, преобразовывающаяся в свет, которая и образует северное сияние:

Возбуждённые атомы успокаиваются и начинают излучать световой фотофон;

Если азот, столкнувшись с солнечными частичками, теряет электроны, то его молекулы становятся синего и фиолетового цвета;

Если электрон никуда не пропадает и остаётся с молекулами азота – появляются лучи красных тонов;

Когда солнечный ветер взаимодействует с кислородом, электрон у того не исчезает, но сам он начинает выпускать лучи зелёного и красных цветов.

Последние изменения

20.07.2020

Начато рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

14.07.2020

Начато рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

Начато рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
кассационной
инстанции.
Организация
в роли истца.

25.06.2020

Завершено рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

02.06.2020

Начато рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

26.05.2020

Завершено рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

25.03.2020

Новое судебное дело
№А83-4713/2020 от 25.03.2020 в роли истца, сумма исковых требований 2 204 185 руб.

24.03.2020

Начато рассмотрение судебного дела
№А83-2745/2006 от 10.11.2014 в
апелляционной
инстанции.
Организация
в роли истца.

Реакция критики

В целом песня получила положительные отзывы от критиков, музыкальных журналистов и программных директоров радиостанций, достигнув 3 места в «Экспертном чарте» портала RedStarMusic.ru. Наталья Зайцева из «Русского репортёра» положительно отозвалась о композиции и писала: «В песне (как и в самом Дорне) хоть и есть некоторая ирония, но по большому счету она романтическая — о любви, а не о сексе. И, кстати, неплохая песня». Екатерина Жгутова из MuseCube.org описала «Северное сияние» как «чистый гимн робкого и застенчивого хипстера». Антон Вербещук и Олесь Николенко из украинского портала Top10.ua включили песню в рейтинг «30 украинских песен 2011», поместив её на девятую позицию. Отмечая, что покинув группу «Пара нормальных», певец стал выпускать взрослые поп-хиты, они описывали «Северное сияние» как «настоящий авторский продукт».

Литература

• Александров Н. Л. Полярные сияния // Соросовский образовательный журнал, 2001, № 5, с. 75-79;
• Булат В. Л. Оптические явления в природе. // М., Просвещение, 1974, 143 с;
• Мишин Е. В., Рушин Ю. Я., Телегин В. А. Взаимодействие электронных потоков с ионосферной плазмой. // Л., Гидрометеоиздат, 1989, 264 с.
• Исаев С. И. Полярные сияния. // Мурманск, Книж. изд-во, 1980, 141 с.;
• Мизун Ю. Г. Полярные сияния. // М., Наука, 1983, 136 с.;
• Stern, David P. . phy6.org.
• Eather, Robert H. Majestic Lights: The Aurora in Science, History, and The Arts (англ.). — Washington, DC: American Geophysical Union, 1980. — ISBN 978-0-87590-215-9.
• Akasofu, Syun-Ichi. Secrets of the Aurora Borealis (англ.) // Alaska Geographic Series. — 2002. — April (vol. 29, no. 1).
• Savage, Candace Sherk. Aurora: The Mysterious Northern Lights (англ.). — San Francisco: Sierra Club Books (англ.)русск. / Firefly Books, 1994. — ISBN 978-0-87156-419-1.
• Phillips, Tony . NASA (21 октября 2001). Дата обращения 15 мая 2006.
• Chisholm, Hugh, ed. (1911), Aurora Polaris, Encyclopædia Britannica, vol. 2 (11th ed.), Cambridge University Press, pp. 927–934

Северное сияние причины возникновения

Северное сияние возникает в стратосфере вблизи магнитного полюса, оно видно в виде зеленоватого свечения, иногда с примесями красного. Точечные полярные сияния часто демонстрируют линии магнитного поля, и могут изменять свою форму от нескольких секунд до нескольких часов. Когда можно увидеть северное сияние? Оно чаще всего происходит вблизи равноденствия.

Магнитное поле Земли и сияния тесно связаны. Магнитное поле Земли захватывает частицы солнечного ветра, многие из которых затем перемещаются по направлению к полюсам, где и сталкиваются с атмосферой Земли. Столкновения между этими ионами, атмосферными атомами и молекулами и приводит к выбросам энергии в виде свечения атмосферы, появляющихся в виде больших кругов вокруг полюсов. Аврора более яркая во время интенсивной фазы солнечного цикла, когда выбросы корональной массы многократно увеличивают интенсивность солнечного ветра. Полярное сияние на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне можно посмотреть в этой статье.

Южный полюс

Асимметрия сияния

Есть ли северное сияние на южном полюсе? Да, полярное сияние на южном полюсе, имеет те же особенности, которые почти идентичны северному. Есть ли северное сияние в Антарктиде, спросите вы? Да, их видно из высоких южных широт Антарктики, Южной Америки, Новой Зеландии и Австралии.

Часто задаваемые вопросы

Что это такое? Какова природа северного сияния? Данный феномен представляет собой свечение, присутствующее в верхних атмосферных слоях Земли. Формируется этот процесс из-за соударения заряженных элементов с газами в атмосферном слое. Своё название явление получило по той причине, что находится в Северном полушарии.

По какой причине оно возникает? Связано это с тем, что в ходе взаимного действия заряженных элементов и кислородных/азотистых атомов последние обретают возбуждённую форму и испускают кванты света.

В какое время года происходит явление? Когда можно увидеть северное сияние? Всё достаточно просто. Обнаружить его не составит труда во время магнитных бурь, которые имеют особую силу. Следить за ними можно исключительно в том случае, если постоянно получать информацию о космической погоде, и в тёмное время суток, это обычно осень и зима.

Когда можно увидеть северное сияние? Наиболее благоприятный отрезок времени для наблюдения за ним – пик 11-летнего цикла солнца. А также проводить наблюдения можно на протяжении 2-3 лет после него. Обнаружить такое явление в дневное время невозможно, т. к. светом Солнца практически полностью забивается слабое атмосферное сечение.

Является ли СС идентичным на северном и южном полюсе? По факту данное явление одинаково для обоих полюсов. Оно является повторяющим по форме, цвету и длительности. Однако учёными было выявлено, что на разных полюсах наблюдаются незначительные различия.

Можно ли обнаружить ПС из космического пространства? Да, сделать это можно без особых проблем. Ведь учёные в один голос заявляют, что можно без труда увидеть северное сияние из космоса. С орбиты даже неопытный наблюдатель сможет увидеть овал, который создаётся в области магнитных планетных полюсов. Так как северное сияние из космоса наблюдать не составляет особого труда. Более того, оно является заметным с поверхностей других планет.

В каких местах мира можно наблюдать этот феномен? Отвечая на вопрос, где северное сияние, можно сделать вывод о том, что его можно без труда увидеть в любых местах, которые располагаются максимально приближено к северному и южному полюсу. Чем ближе это происходит, тем ярче, и выше объект будет находиться над головой. Есть несколько стран, из которых можно увидеть СС:

• Исландия;
• Россия;
• Дания;
• Норвегия;
• Канада.

В России можно тоже рассмотреть СС. Для этого достаточно съездить в Мурманск.

По какой причине рассматриваемое явление называют Авророй? Потому что она и представляет собой полярное сияние. А поскольку место, в котором мы живём, располагается в области Северного полушария, для нас оно видится как северная аврора.

Как происходит полярное сияние?

Галилео Галилей считал, что свет от Солнца преломляется в атмосфере нашей планеты и образует полярное сияние. В Лапландии народ саамы верит, что сияние появляется, когда киты выплёскивают воду из дыхала.

Первым, кто связал полярное сияние с электричеством, был русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765)

Итак, отчего же появляется сияние?

Есть такое понятие, как солнечный ветер. Это частицы, заряженные ионами, которые поступают от Солнца.

Достигая Земли, эти частицы перемещаются по магнитному полю нашей планеты. На полярных полюсах линии магнитного поля входят в атмосферу Земли. Когда магнитное поле меняется, то заряженные частицы проникают глубже и сталкиваются с атмосферными газами: азотом, кислородом, аргоном, неоном, метаном и т. д.

При столкновении ионизированных частиц с молекулами кислорода получается зелёный цвет, с молекулами азота — фиолетовый или голубой.

Красный цвет получается от молекул кислорода, который находится высоко в атмосфере.

Легенды

С прадавних пор северное сияние связывали с разными таинственными и мистическими событиями. Одни народы считали, что появление волшебного огня приносит счастье, поскольку у Богов сегодня праздник, значит, от них вполне можно ожидать благосклонности и подарков. Другие, наоборот, считали, что Бог Огня сильно разгневался на что-то – и теперь от него стоит ждать всяческих неприятностей, а потому считали, что чем меньше в это время использовать огонь в своей деятельности, тем лучше.

Легенды скандинавов

Легенды норвежцев часто упоминают полярное сияние, рассказывая о сияющем мерцающем мосте, который периодически появляется на небосводе для того, чтобы боги могли спуститься на землю. Одни истории трактовали лучи полярного сияния как огни в руках валькирий, чьи доспехи начищены до блеска настолько, что от этих лат в небесах возникает удивительное сияние. Другие – рассказывали о том, что игра огней – это танец душ умерших девушек.

В рассказах древних финнов также нередко можно встретить описание этого удивительного события. Описывают они полярное сияние, как горящую огнём реку Ружу, которая отделяет царство мёртвых от мира живых.

Версия эскимосов

Североамериканские эскимосы и поныне верят, что заставить заиграть небосвод разноцветными огнями можно с помощью свиста, а хлопнув в ладоши – немедленно погасить их. Другие их мифы утверждают, что игру света вызывают духи, играющие в футбол черепом моржа.

А вот эскимосы с Аляски утверждают, что северное сияние несет одну беду. Прежде чем выйти наружу, в прежние времена они никогда не забывали взять с собой оружие для защиты. Многие представители этой народности верили, что если долго наблюдать за мерцающими огнями, вполне можно сойти с ума.

Связь с драконами

Есть все основания предполагать, что именно благодаря этому природному явлению и возникли мифы о драконах. Многие современные учёные считают, что обросшая легендами битва Святого Георгия, который покровительствует всем англичанам, вероятно, связана не с ужасным змеем, а именно с полярным сиянием!

История изучения явления

Полярное сияние – это зрелище необычайной красоты, которое люди регулярно наблюдают на небосводе. Но как оно образуется долгое время никто точно определить не мог.

Данное явление наблюдалось еще в давние времена и об этом есть упоминания в записях, к примеру:

• Путешествуя вокруг мыса Горн в 1745 году, Анатолий де Уллоа зафиксировал несколько раз небесное свечение на Южном полюсе нашей планеты.
• Джеймс Кук наблюдал подобное явление в Южном полушарии Земли. На основе записей Кука ученые узнали, что красочное световое действие может происходить на обоих полюсах планеты одновременно.

Ряд гипотез образования сияния даже приблизительно не соответствовали действительности, к примеру:

• Люминесценция возникает на небосводе из-за гниения рыбы, выброшенной на побережье из морской пучины.
• Свечение проявляется в момент, когда «материя зодиакального света» попадает непосредственно в атмосферу.

Наиболее приближенную к современному научному обоснованию гипотезу предложил Э. Галлей, который говорил, что северное сияние вызывает «светящаяся магнитная жидкость».

Первым, кто смог обосновать теорию происхождения красочного действия, является М.В. Ломоносов, который путем научных исследований в лабораторных условиях показал, как получается северное световое шоу. Он взял стеклянный шар, выкачал из него воздух и пропускал через этот шар электрические разряды. При этом в шаре получалось свечение, которое было очень похожее на то, что происходит на небосводе. В своих опытах ученый использовал различные пары газов, и доказал, что каждый вид газа создает разное свечение.

Другие ученые стали развивать гипотезу, предложенную М.В. Ломоносовым, и нашли подтверждение, что северное сияние имеет электрический характер. В дальнейшем стало происходить изучение «солнечного ветра», образующегося из-за выброса Солнцем заряженных частиц, устремляющихся к магнитному полю Земли. Кроме того была установлена взаимосвязь полярного сияния и магнитных бурь, поскольку частицы «солнечного ветра», пытаясь проникнуть в магнитное поле Земли, вызывают его сильнейшее возмущение.

Наиболее точное определение явления было дано только в наше время благодаря значительному развитию современной физики и полученным результатам в области космических исследований. К примеру, в январе 1975 года русскими и французскими учеными был проведен эксперимент по созданию искусственного прототипа северного сияния, которое наблюдалось над северной тайгой. Для этого с острова Кергелен в Индийском океане была запущена ракета «Эридан» с электронной пушкой на борту. В назначенное время из пушки был выпущен поток заряженных частиц. Несмотря на то, что мерцание огней на небосводе было слабым и непродолжительным, ученым открылась новая перспектива, позволяющая более продуктивно подойти к изучению процесса образования северного сияния в околоземном пространстве Земли.

Полярное сияние – это уникальный феномен в природе, который завораживает своей красотой. Данное явление считается единственным заметным для невооруженного человеческого глаза проявлением воздействия солнечной корпускулярной радиации на околоземное пространство и атмосферу нашей планеты.

История

Айзек Израэль ХейсПик Чёрча, Арктика (1860)

Фредерик Эдвин ЧёрчСеверное сияние. Остров Маунт-Дезерт. Из Бар-Харбора, Мэн (1864)

При написании картины Чёрч использовал рисунок «Пик Чёрча, Арктика» (англ. Church’s Peak. Arctic Regions), сделанный Айзеком Израэлем Хейсом во время его полярной экспедиции 1860—1861 годов. Согласно подробному описанию, приведённому Хейсом в его книге «Открытое полярное море» (англ. The Open Polar Sea), а также в более поздней книге Чарльза Томлинсона, пик Чёрча находится на восточном побережье острова Элсмир, со стороны пролива Кеннеди, разделяющего северные канадские острова и Гренландию.

Сам Чёрч был свидетелем северного сияния, которое можно было видеть с острова Маунт-Дезерт (штат Мэн) 23 декабря 1864 года. Он запечатлел его на картине «Северное сияние. Остров Маунт-Дезерт. Из Бар-Харбора, Мэн» (англ. Aurora Borealis. Mt Desert Island. From Bar Harbor, Maine). Многие американцы, наблюдавшие это северное сияние, восприняли его как предзнаменование победы Севера в продолжавшейся гражданской войне — именно в качестве этого символа и была воспринята картина «Северное сияние», оконченная в 1865 году.

В 1911 году Элеанор Блоджетт (Eleanor Blodgett) передала картину «Северное сияние» в дар Смитсоновскому музею.

Как выглядит природное явление?

Увидеть северное сияние можно ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы свет фонарей не перебивал зрелище).

Чем агрессивнее ведёт себя наше светило, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше полярное сияние длится на Земле. Наиболее красивые картины этого явления можно увидеть раз в одиннадцать лет (с такой цикличностью Солнце ведёт себя наиболее активно).

Северное сияние чем-то напоминает закат (только в ночное время), но может также воплощаться в виде спиралей или дуг. Ширина такой цветной ленты вполне может превышать 160 км, длина – 1,5 тыс. км.

Сам цвет полярного сияния зависит во многом не только от того, с каким именно газом вступил во взаимодействие солнечный ветер, но и от высоты, на которой это произошло. Это значит, что если газы земной атмосферы столкнулись на высоте превышающей 150 км – цвет сияния окажется красным, от 120 до 150 км – полярное сияние окажется жёлто-зелёных тонов и ниже 120 км – фиолетово-синем. Чаще всего полярное сияние оказывается бледно-зелёного цвета.

https://youtube.com/watch?v=F31eu0wECas

https://youtube.com/watch?v=F31eu0wECas

Кадры, полученные с космоса, подтвердили версию учёных о том, что полярное сияние с южной стороны земного шара почти зеркально отображает это же явление, но с его противоположной стороны. И представляет собой кольца диаметром в 4 тыс. км, которые опоясывают полюса Земли.

Полярные сияния на других планетах

Полярное сияние на Юпитере, снимок в ультрафиолете (Hubble Space Telescope)

Хотя Венера и не имеет достаточно сильного магнитного поля, они появляются в виде светлых и диффузных пятен различной формы и интенсивности, иногда затрагивающие весь планетарный диск. Сияния на Венере образуются путём соударений электронов солнечного ветра и атмосферы планеты и особенно хорошо видны на ночной стороне атмосферы.

Полярные сияния также были обнаружены и на Марсе, 14 августа 2004 года, инструментом SPICAM на борту Mars Express. Оно находилось в районе Terra Cimmeria (52º ю. ш. 177º в. д.). Общий размер излучающей области составлял около 30 км в поперечнике, и примерно 8 км в высоту. Анализируя карту разломов коры, скомпилированную из данных космического аппарата Mars Global Surveyor, учёные заметили, что области выбросов соответствуют району, где локализовано магнитное поле. Это указывает на то, что обнаруженное световое излучение было потоком электронов, движущихся вдоль силовых линий магнитного поля в верхние слои атмосферы Марса.

Полярное сияние на Сатурне, комбинированный снимок в ультрафиолете и видимом свете (Hubble Space Telescope)

Магнитные поля планет-гигантов Солнечной системы значительно сильнее магнитного поля Земли, что обусловливает больший масштаб полярных сияний этих планет по сравнению с полярными сияниями Земли. Так, высочайшим в Солнечной системе (1200 км) является северное сияние Сатурна. Особенностью наблюдений с Земли (и вообще из внутренних областей Солнечной системы) планет-гигантов является то, что они обращены наблюдателю освещённой Солнцем стороной и в видимом диапазоне их полярные сияния теряются в отражённом солнечном свете. Однако благодаря высокому содержанию водорода в их атмосферах, излучению ионизированного водорода в ультрафиолетовом диапазоне и малому альбедо планет-гигантов в ультрафиолете, с помощью внеатмосферных телескопов (космический телескоп «Хаббл») получены достаточно чёткие изображения полярных сияний этих планет.

Особенностью Юпитера является влияние его спутников на полярные сияния: в областях «проекций» пучков силовых линий магнитного поля на авроральный овал Юпитера наблюдаются яркие области полярного сияния, возбуждённые токами, вызванными движением спутников в его магнитосфере и выбросом ионизированного материала спутниками — последнее особенно сказывается в случае Ио с её вулканизмом.

На изображении полярного сияния Юпитера, сделанного космическим телескопом «Хаббл» заметны такие проекции: Ио (пятно с «хвостом» вдоль левого лимба), Ганимеда (в центре) и Европы (чуть ниже и справа от следа Ганимеда).

На Уране и Нептуне также были отмечены полярные сияния.