Что такое полярное сияние
Полярное сияние — одно из самых загадочных и прекрасных природных явлений. Начало систематическому изучению этого феномена положил М.В. Ломоносов.
Уникальная картина призрачного сияния никого не оставляет равнодушным. Цветные дуги, лучи, пятна, круги, вихри хаотично и быстро передвигаются на фоне неба, колеблются, меняются всеми цветами, сплетаются в какие-то странные фигуры. Впечатляющее зрелище обычно занимает большую часть неба. Однажды было зафиксировано полярное сияние, которое образовало дугу длиной 4827 километров (кстати, это едва ли не самый большой показатель!). Иногда движение и игра цветов «естественного калейдоскопа» продолжается на протяжении часов; небесное зрелище при этом то бледнеет, то разгорается с новой силой.
Природа полярных сияний сейчас хорошо известна ученым. В случае необходимости его можно даже создать искусственно. Однако еще недавно игра небесных цветов вызвала у людей благоговейный ужас. Древние викинги считали «калейдоскоп» ликом верховного бога Одина, а потому воспринимали сияние как «поддержку сверху». Жители Гренландии видели в сполохах души собственных предков… А ученые, не склонны к фантазии, говорят: полярное сияние — это электрическое свечение верхних разреженных слоев атмосферы.
Сегодня хорошо известно, что от Солнца с огромной скоростью идут потоки электрически заряженных протонов и электронов — так называемый солнечный ветер. Его взаимодействие с магнитным полем Земли приводит к повышению концентрации заряженных частиц вблизи геомагнитных полюсов планеты. Когда солнечный ветер встречается с молекулами азота и кислорода, последние получают электрический заряд, который начинает излучаться в виде цветного сияния. При этом кислород «отвечает» за появление цветов зеленой и красной частей спектра, а азот — по фиолетовые оттенки. Процесс создания полярного сияния происходит исключительно в высоких слоях атмосферы, поскольку в более плотных нижних атомы и молекулы при столкновении просто забирают друг у друга энергию, полученную от солнечного ветра. Поэтому наблюдать полярное сияние можно разве что на высоте 80-1000 километров.
Максимальная активность «естественного калейдоскопа» в течение суток приходится примерно на 23 часа. А сезонный пик совпадает с днями равноденствия и ближайшие к ним промежутками времени (март — апрель и сентябрь — октябрь). Если оперировать более солидными промежутками времени, то максимальные пики активности свечения образуют четкие циклы, состоящие из 27 дней и 11 лет (начало и конец цикла можно наблюдать не только на полюсе, но и в более низких широтах). Впрочем, циклы «калейдоскопа» совпадают с периодами высокой активности маг магнитного поля Земли, когда происходят так называемые «магнитные бури». Воды, кстати, также связаны с солнечной активностью. Двадцать семь суток — это период вращения Солнца, а каждые 11 лет на нашем светиле циклически повышается активность, из-за чего усиливается и солнечный ветер…
Полярное сияние по классификации делится на три группы: лентовидное, диффузное и лучи. Первый вид дает картину дуг и полос, которые имеют непрерывную нижнюю границу. Дуги изгибаются фантастическими арками с правильными, резко очерченными нижними пределами; полосы более подвижны, а нижний контур у них неправильный (содержит изгиб или складку).
Лентовидные видения обычно растягиваются в небе на тысячи километров по горизонтали и на сотни километров по вертикали. Сама же толщина «лент» составляет всего несколько сотен метров. Поэтому специалисты считают, что такая картина возникает благодаря узкому электронном пучке. Лентовидные образования иногда имеют несколько ярусов, тянутся друг над другом через все небо. Диффузные же формы имеют вид пятен, напоминающих облака и не имеют четких контуров. Кроме того, они являются причиной появления в небе огромных дымок (протяженных однородных свечений). Лучи могут «раскрашивать» небо сами, а могут «создавать компанию» другим видам сияния.
Степень активности «калейдоскопа» может быть разным. Спокойные формы почти не меняются или меняются очень медленно. Активные же, наоборот, более яркими и быстро изменяются во времени и пространстве. Причем подмечено: над морем полярное сияние всегда интенсивнее, чем на берегу, островами или опреснения водоемами. Вблизи берега высота «калейдоскопа» минимальная, а в направлении моря повышается. Окончательно разобраться с причинами этой закономерности ученые пока не могут. Еще один феномен — неравномерность распространения причудливых картин — недавно получил объяснения. Выяснилось, зоны наибольшего проявления сияния совпадают с зонами магнитных аномалий. Максимальная активность при этом наблюдается в районе Восточно — Сибирской магнитной аномалии.
Однако, несмотря на достаточную изученность, этот феномен пока до конца не исследован. Специалисты до сих пор не могут предсказать место и время появления «калейдоскопа», его будущие особенности и интенсивность. Кроме того, нет и объяснения связи данного явления с погодой. Почему причудливое сияние так любит морозные ночи — неизвестно.
Кстати, то, что во многих северных народов странное видение является плохим знаком, вполне оправданно, поскольку цветные картины и «магнитные бури», негативно влияющих на человеческий организм, проявляются обычно одновременно. Но жителям других мест планеты фантастический «калейдоскоп» дает огромное удовольствие. А наблюдая за причудливым танцем цветов, форм и света, на головную боль уже и не обращаешь…