Полярное сияние – одно из самых красивых атмосферных явлений природы. В зависимости от места возникновения может называться северным или южным.
Содержание
Что такое северное сияние
Северным сиянием называют красочное свечение верхних слоев атмосферы в северной части планеты. Аналогичное явление в противоположном полушарии называется южным сиянием. Возникает на высоте 80-1000 километров над Землей.
Причины возникновения явления – солнечные ветры, вызывающие физические процессы в магнитосфере Земли. Ветры бывают достаточно сильными и способны изменять траекторию движения заряженных частиц. Составные частиц электроны и протоны попадают в верхние слои атмосферы. Результатом становится ионизация, небо озаряется свечением.
Явление оказывает воздействие на здоровье человека. Частота пульсации свечения напоминает ритмы работы человеческого мозга. Люди с хроническими заболеваниями подвержены обострению, возникновению головных болей, тошноты.
Народное название природного явления в русском языке – пазори. Современный термин сменил «пазори» после распространения в научной литературе. Название «Северное сияние» – результат дословного перевода немецкого слова «Nordlicht».
В английском и романских языках светящееся явление природы называют Авророй – в честь древнеримской богини рассвета. Древние греки подчеркивали словом «аврора» необычайную красоту неба во время восхода Солнца.
Механизм образования
Учеными до сих пор не найдено полное объяснение физических процессов, вызывающих полярные сияния. Разная интенсивность солнечных ионизированных частиц приводит к различным физическим сценариям.
Энергетические частицы пересекаются с верхней атмосферой. В результате активизируются атомы и молекулы газов, входящие в состав атмосферных слоев. В конце пути частицы происходит ионизация.
Плотность газов зависит от высоты в поле силы тяжести. Аврора различается на разных высотах атмосферы. Свет азота и кислорода исходит с высоты 100 км. Красный свет окутывает слои на 200-400 км высоте. Причина свечения кислорода – излучение атомов в метастабильном состоянии.
Аналогичное явление встречается на других планетах Солнечной системы. Пример – Венера. Массой, размером, орбитой планета близка Земле. Происхождение свечения аналогично земному. Сияние проявляется белым диффузным пятном. Причина – слабое магнитное поле планеты. В 2004 году появление полярного свечения зафиксировано на Марсе.
Виды
Согласно астроному Стюарту Кларку существуют следующие виды полярных сияний:
- Мягкое свечение на горизонте. Может находиться на пределе видимости. Внешне напоминает облака, однако свет звезд проходя через сияние не искажается.
- Светящиеся поверхности. Могут получаться в виде цельных пятен.
- Дуговое сияние. Внешний вид – большое изогнутое свечение. Не стоит путать с лунной радугой – атмосферным явлением другой природы возникновения.
- Лучи. Светлые и темные полосы разной высоты, проходящие сквозь дуги.
- Короны. Охватывают большую часть неба. Визуально исходят из одной точки, направлены в разные стороны.
А. Брекке выделяет отдельный тип сияния – занавески. Внешне вид напоминает шторы. Разноцветные складки внутри дуг заполняют полностью видимое небо. Альтернативное название вида – «дискретная аврора». Высокая яркость и отблески – характерная черта. Явление сопровождается высокой яркостью. Чтение книг становится комфортным ночью под открытым небом.
Различные формы сияния обусловлены магнитным полем Земли. Внешний вид зависит от формы светящихся частиц. Положение наблюдателя влияет на угол обзора формы.
Полярное сияние также отличается цветом:
- Красный. Малиновые оттенки – распространенные подвиды красного сияния. Сопровождается большой амплитудой излучения. Низкая чувствительность зрения к длине волны, позволяет видеть цвет при повышенной солнечной активности.
- Зеленый. Образуется высокой концентрацией атомарного кислорода. Длина излучения – 557.7 нм. Человеческий зрительный аппарат высокочувствителен к зеленому цвету. Зеленые сияния люди наблюдают в большинстве случаев. Смешиваясь с красным, вызывает появление красивого оттенка.
- Синий. Основа излучения – ионизированный молекулярный азот. Появляется при высокой активности частиц солнечного ветра. Синий цвет окутывает нижние области «занавесок».
- Ультрафиолет. Невозможно наблюдать невооруженным глазом. Для изучения используется специальное оборудование.
- Инфракрасный. Также состоит из волн, длина которых не воспринимается человеческим глазом.
- Желтый, розовый. Смесь красного, зеленого, синего цветов. Три цвета – основы аддитивного синтеза цветов, могут создавать промежуточные оттенки.
Где и когда можно наблюдать явление
Вести наблюдение за полярным сиянием лучше всего с сентября по март. Увидеть зрелище можно и летом, но осенью, зимой солнечные частицы проявляют высокую активность. Свечение охватывает следующие страны: Россия, Исландия, Норвегия, Швеция, Финляндия, Канада, Аляска США. Среди российских городов явление охватывает Мурманск, Хибины, Архангельск, Воркуту, Хатангу. Аналогичное явление наблюдает южный полюс и Антарктида.
Чтобы увидеть полноценное свечение нужно соблюдение условий. Наблюдение следует вести ночью. Хороший вариант – наблюдать во время полярной ночи, которая может долго длиться. Следует выехать за город, ведь городской свет фонарей подавляет свечение в небе. Зимой погода облачная, ранняя весна – лучшее время для наблюдения.
https://youtu.be/MlgmdprItBo