Полярное сияние или аврора (Aurora Borealis) это естественное свечение (люминесценция) неба, которое хорошо видно, особенно, в высоких широтах, оно вызвано столкновением заряженных частиц с атомами в верхних слоях атмосферы (термосферы).

Как образуется полярное сияние? Заряженные частицы магнитосферы, которые она захватывает из солнечного ветра, направляются магнитным полем Земли в атмосферу. Большинство сияний происходят в регионах, известных как зоны полярных сияний, которые, как правило, располагаются на удалении 10-20 градусов от магнитного полюса, определяемого осью магнитного диполя Земли. Во время геомагнитной бури, эти зоны расширяются до более низких широт, так что появляется возможность увидеть полярное сияние в Москве.

Полярное сияние как природное явление классифицируются на диффузное и точечное (дискретное). Диффузное выглядит как безликое свечение в небе, которое может быть не видно невооруженным глазом, даже в темную ночь. Точечные — различаются по яркости, от едва видимых невооруженным глазом, до достаточно ярких, настолько, чтобы читать газету в ночное время. Точечное северное сияние можно увидеть только на ночном небе, потому что оно не настолько яркое, чтобы стать заметным и днем. Полярное сияние на севере России известно, как северное полярное сияние.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АВРОРЫ: ПОЧЕМУ ЭТО ПРОИСХОДИТ

Солнце играет важную роль в нашей повседневной жизни.

Среди прочего, это делает возможным фотосинтез.

Но помимо этого, оно также дает нам полярное сияние.

Как так?

Волшебство происходит в атмосфере Земли.

 В этой области преобладает магнитное поле Земли.

Это как большой пузырь, который защищает Землю от угроз космических лучей и радиации, а также солнечного ветра.

Магнитосфера имеет форму кометы.

Область, обращенная к Солнцу, называется дневной стороной.

Она сжимается из-за постоянной бомбардировки солнечным ветром.

Этот регион всего в шесть-десять раз больше радиуса Земли.

Другой конец магнитосферы, имеющий вид хвоста, называется ночной стороной.

Его размеры больше, чем другая сторона, простираясь примерно на сотни земных радиусов.

СИЛЬНЫЙ МАГНЕТИЗМ

Земля имеет самую сильную магнитосферу среди планет земной группы в нашей Солнечной системе.

Но планеты не единственные, у кого есть явление полярного сияния.

Солнечный ветер вызывает полярное сияние.

С ним приходит поток заряженных частиц, обычно протонов и электронов.

Когда эти частицы вступают в реакцию с магнитными силовыми линиями нашей планеты, происходит реакция.

Чтобы лучше понять это, давайте взглянем на атом.

Согласно НАСА, «атомы являются строительными блоками материи».

Центр атома называется ядром.

Ядро содержит протоны (частицы с положительным зарядом) и нейтроны (частицы с нейтральным зарядом).

Ядро атома окружено электронными оболочками.

Эти оболочки имеют разные энергетические уровни.

Электроны, или частицы с отрицательным зарядом, перемещаются внутри этих энергетических уровней всякий раз, когда они возбуждаются.

Наша атмосфера состоит из различных газов.

И эти газы состоят из частиц.

Когда солнечный ветер ударяет в атмосферу, дополнительная энергия, которую он приносит, вызывает возбуждение атомов в атмосфере.

Это означает, что электроны в частицах атома переходят на электронную оболочку с более высокой энергией.

Но электроны не остаются возбужденными в течение длительного периода времени.

Они вернутся на свою начальную орбиту или наземное состояние.

   И когда они возвращаются на орбиту с более низким энергетическим уровнем, высвобождается частица света, называемая фотоном, и возникает полярное сияние.

Проще говоря, по определению, полярное сияние — это естественное световое явление на нашем небе, возникающее в результате реакции солнечных частиц с частицами земной атмосферы.

Эти стримеры света находятся в верхних слоях атмосферы нашей планеты, где и происходит реакция.

РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ АВРОРЫ

Полярные сияния бывают разных цветов и форм.

Их возникновение также зависит от интенсивности солнечной активности.

ЦВЕТ

Наиболее распространенными газами в нашей атмосфере являются кислород и азот.

Выбросы кислорода дают зеленый и оранжевый или красный свет.

Азот, с другой стороны, может давать нам красное, синее или пурпурное полярное сияние.

Цвета зависят от количества поглощенной энергии.

Кроме того, высота также влияет на цвет полярных сияний.

Соотношение цвета и высоты в полярных сияниях:

• Красный — 150 миль над Землей;
• Зеленый — 100 миль над Землей;
• Фиолетовый — 60 миль над Землей;
• Синий — менее чем 60 миль над Землей.

ФОРМА

Газы в атмосфере — не единственный фактор, который играет роль в формировании полярных сияний.

Энергия, передаваемая от Солнца, является еще одним фактором, влияющим на явления.

Выброс корональной массы увеличивает интенсивность солнечного ветра, что приводит к большей авроральной активности.

Во время таких фаз огни появляются ярче и чаще.

   

Полярные сияния никогда не бывают одинаковыми.

Узоры и формы различаются так же, как и их цвета.

Наше местоположение и точка зрения как наблюдателей также влияют на то, как мы видим эти формы.

Различные формы полярного сияния
Название	Характеристики
Свечение:	Можно увидеть близко к горизонту / низко в небе.
Пятна/поверхности:	Напоминающие облака.
Дуги:	Имеет отчетливую кривую (как радуга); Наиболее распространенная форма полярного сияния; Наблюдается во время низкой солнечной активности; Когда на дуговом отражении много кривых, они называются полосами.
Лучи:	Характеризуются небольшими полосками; Вертикальные структуры проявляются в виде полос и нитей; Также описывается как занавес, когда лучи дуги образуют кривые.
Короны:	Выглядят как корона; Образуется, когда полоса лучей сходится над головой; Наблюдается во время мощной солнечной активности.

КОГДА МОЖНО УВИДЕТЬ ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ?

Темное небо — наш союзник в наблюдении эфирного проявления полярных сияний.

Это означает, что мы не можем видеть их средь бела дня в качестве фона.

Однако точное «когда» появления этих световых шоу в небе предсказать невозможно.

Процесс сильно зависит от активности Солнца.

Одним из таких явлений является солнечный цикл.

Так что же это такое и как оно влияет на наши наблюдения за полярным сиянием?

СОЛНЕЧНЫЙ ЦИКЛ

Магнитное поле Солнца проходит через процесс, называемый солнечным циклом.

Он длится около 11 лет.

Это влияет на поверхность Солнца и его активность.

Начало этого процесса называется солнечным минимумом.

 Затем он нарастает, приводя к солнечному максимуму, когда солнечная активность становится сильнее.

В конце концов, он вернется к солнечному минимуму, чтобы начать новый цикл.

Знание солнечного цикла важно для определения шанса увидеть полярное сияние.

На Солнце больше всего солнечных пятен во время солнечного максимума.

Солнечные вспышки и другие извержения на его поверхности становятся более частыми.

Эти действия бомбардируют частицы нашей атмосферы в виде солнечного ветра.

Чем сильнее эти ветры, тем заметнее полярные сияния на нашем небе.

Последний солнечный максимум был в апреле 2014 года.

Мы уже находимся в 25-м солнечном цикле по состоянию на 2022 год.

Солнечный минимум был в декабре 2019 года, а прогнозируемый максимум — в 2025 году.

ЭТО ВОПРОС ВРЕМЕНИ

Хотя полярные сияния непредсказуемы, мы можем увеличить наши шансы увидеть их, проверяя погоду заранее.

Даже если коэффициент КП хороший, но небо покрыто облаками, условия для просмотра будут неблагоприятными.

Поэтому первое требование — это темное и чистое небо.

Среди других соображений следует отметить меньшее световое загрязнение.

Люди обычно путешествуют, чтобы увидеть северное сияние с августа по апрель.

Пик полярного сияния приходится на месяцы равноденствий, в сентябре и марте.

В южном небе лучшие месяцы для наблюдения за северным сиянием — с марта по сентябрь.

Шоу естественного света обычно наблюдаются с 18:00 до 4:00, а лучше всего их увидеть с 22:00 до 23:00.

Бывают случаи, когда полярные сияния можно наблюдать уже в 16:00.

То есть в полярную ночь или когда Солнце не поднимается над горизонтом.

Это явление противоположно полярному дню (полуночному солнцу), когда Солнце светит наверху более 24 часов.

МЕСТА, ГДЕ МОЖНО УВИДЕТЬ ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Лучшие места, где можно увидеть полярные сияния, находятся вблизи полярных регионов.

Почему это так?

Это связано с тем, что в этих областях магнитное давление является самым сильным.

Поскольку магнитная активность сильная, она притягивает частицы солнечного ветра.

Затем эти частицы возбуждают молекулы воздуха в атмосфере, которые, в свою очередь, излучают свет, когда успокаиваются.

«Авроральный овал» охватывает магнитный полюс Земли.

Это область земного шара, в которой отображается световое шоу.

Указанный овал время от времени меняется.

Он расширяется, когда идет сильная геомагнитная буря от Солнца.

В таких случаях полярные сияния можно увидеть в местах более низких широт.

Авроральные зоны, где лучше всего можно увидеть северное сияние — это Норвегия, Финляндия, Швеция, Аляска, Исландия, Канада, Гренландия и Россия.

Большая часть области вблизи Южного полюса занята Южным океаном.

Несмотря на это, мы все еще можем видеть южное сияние в высоких южных широтах.

Его можно увидеть в Австралии (особенно на Тасмании), Новой Зеландии, Чили, Аргентине и, конечно же, в холодной Антарктиде.

ИСТОРИИ, МИФЫ И ПОВЕРЬЯ ОБ АВРОРЕ

Свечение полярного сияния вдохновило множество историй и мифов в разных культурах.

Они упоминались и описывались в классических трудах Сенеки, Пифея из Массалии и Плиния Старшего.

Согласно некоторым верованиям инуитов, души их давно потерянных предков можно увидеть танцующими в эфирном свете.

Ниже приведены другие мифы и легенды, связанные с явлениями.

ЗА ИМЕНЕМ

Аврора — богиня из римской мифологии, олицетворяющая рассвет.

Она приносит свет нового дня, катаясь на своей колеснице и летая на ней по небу.

Таким образом, она сообщает своим брату и сестре, Солнцу и Луне, что наступает новый день.

КИТАЙСКАЯ ЛЕГЕНДА

Был прекрасный осенний день, и Фубао наслаждалась бризом в пустыне.

Молодая женщина вдруг увидела в небе любопытную полосу света.

Свет был похож на светящийся ореол Большой Медведицы.

Земля была освещена светом.

Различные формы фигур и теней выглядели так, словно у них была своя собственная жизнь.

Фубао была так тронута увиденным, что забеременела.

Она родила сына и назвала его Сюаньюань.

Позже он стал известен как Желтый Император.

Он стал одним из культурных героев Китая.

Как создатель китайской культуры, легендарный монарх также считался отцом всего китайского народа.

«Волшебной полосой света» в истории Фубао было северное сияние.

СКАНДИНАВСКАЯ МИФОЛОГИЯ

Северное сияние у скандинавов окружено множеством историй и поверий.

Некоторые считают, что световое отражение — это отражение доспехов валькирий или женщин-воительниц.

Его также интерпретируют как огненный мост, который построили боги.

Северное сияние также связано со многими другими вещами.

Некоторые считали, что огоньки — это дети, умершие при рождении.

Согласно различным исландским фольклорам, огни помогут рожающим матерям, так как облегчат их боль.

БЕГУЩИЕ ЛИСЫ

Известная история, связанная с северным сиянием, касалась огненных лисиц.

В Финляндии явление называют «revontulet», что означает «огненная лиса».

Согласно сказке, красивое северное сияние возникает, когда песцы так быстро бегают.

Они бежали и бежали и неосознанно задевали хвостами гору, создавая сияние полярного сияния.

ОГНИ КАК ПРЕДЗНАМЕНОВАНИЕ

Народ Саами верил, что северное сияние — это духи умерших.

Они также восприняли это как предзнаменование.

Это убеждение также подразумевает, что они никогда не говорят об этом, опасаясь, что это заставит свет узнать об их присутствии.

Они боятся, что северное сияние подхватит их сверху и унесет в небо, если они его опрокинут.

Некоторые говорят, что оно может отрезать человеку голову!

Чтобы избежать всех этих ужасных вещей, они не выходят из дома во время световых представлений.

ВЕРОВАНИЯ АВСТРАЛИЙСКИХ АБОРИГЕНОВ

Южное сияние было известно под многими именами среди коренных народов Австралии.

Все они имеют общую тему, а именно огни обычно связаны с огнем.

Люди Нгарринджери верят, что северное сияние — это костры, зажженные усопшими душами в «Земле мертвых».

Для жителей юго-западной части Квинсленда огни — это «праздничные огни» призрачных духов по имени Оола Пикка.

Они верили, что эти духи общаются со своими Старейшинами через свет полярного сияния.

У некоторых даже есть местные названия явлений.

Люди Gunditjmara назвали его «puae buae», что означает «пепел».

Для народа Диери северное сияние связано со злым духом, ответственным за создание большого пожара в небе.

Они называли это «кутчи» (kootchee).

БОЛЬШЕ ФАКТОВ И ОСОБЕННОСТЕЙ

• Феномен полярного сияния носит такое же название, как город в Иллинойсе и еще один город в Колорадо, недалеко от Денвера;
• Северное сияние обычно находится на высоте от 90 до 130 километров над поверхностью Земли. Оно было ближе всего, когда достигло высоты 80 километров над землей;
• «Великая геомагнитная буря» 1859 года считалась самой сильной из когда-либо зарегистрированных. Из-за этого шторма полярные сияния были настолько сильными, что нарушили работу телеграфных систем. Это событие привело к открытию сильного влияния полярного сияния на электричество;
• Мы уже знаем, что Солнце определяет авроральную активность нашей планеты. Интересно, что когда оно проходит 11-летний солнечный цикл, его магнитное поле меняется. Его северный полюс становится новым южным полюсом и наоборот. Они снова поменяются местами через 11 лет;
• Явление, похожее на полярное сияние, получило имя «СТИВ» (STEVE). Это сокращение от «Сильное повышение скорости теплового излучения» (STEVE — Strong Thermal Emission Velocity Enhancement). Это атмосферное оптическое явление представляет собой узкую дугу, окрашенную в пурпурно-зеленый цвет;
• В то время как некоторые боялись северного сияния, шведские рыбаки очень хотели его увидеть. Они считали, что огни — это признак хорошего улова, думая, что полярное сияние — это отражение косяков рыб;
• У газового гиганта Юпитера есть полярные сияния. Самый сильный вклад в это событие на этой планете вносит не солнечный ветер, а его луна Ио;
• Полярные сияния на Венере другие. У этой планеты нет магнитного поля. Но это явление все еще происходит, когда солнечный ветер сталкивается с ночной атмосферой планеты. Из-за этого световые отражения более рассеяны.
• Полярные сияния на Венере другие. У этой планеты нет магнитного поля. Но это явление все еще происходит, когда солнечный ветер сталкивается с ночной атмосферой планеты. Из-за этого световые отражения более рассеяны.

Читать источник