Описание северного сияния


Что такое северное сияние?

  • Северное или полярное сияние – это тысячи разноцветных огоньков, которые зажигаются в небе ночью. Данные огоньки могут иметь разную форму и цвета. Они становятся синими, желтыми, красными и зелеными. За одну секунду темное небо перекрашивается в яркие тона, и становится все видно на километры, как будто днем. 
  • Северное сияние может напоминать своим видом закат, но также иногда оно воплощается в виде дуг или спиралей. Ширина таких цветных лент моет быть большей, чем 160 км, а длина – 1,5 тыс. км.
  • Северное сияние – это невероятное явление на планете Земля, которое обычно проявляется в северных широтах. Иногда это зрелище можно увидеть в Лондоне или в штате Флорида. Более того северное сияние бывает и в южной части Земли – в Антарктиде.

История изучения явления


  1. Множеству ученых приходилось ломать голову над вопросом, почему возникает северное сияние. Но первый, кто определил природу появления такого феномена – Михаил Ломоносов. Ему удалось провести 1000 лабораторных исследований, что в итоге позволило прийти к выводу, что полярный всплеск связан с электричеством.
  2. После этого удалось подтвердить данную теорию. Через колбы, которые были заполнены разреженными газами, пропустили электрический ток. По результатам таких опытов ученые смогли получить невероятно красивое свечение. При этом в каждом отдельном случае яркие области полярного сияния, возбужденные токами, были уникальными. С того самого момента ученым стало известно о природе происхождения северного сияния.
  3. Далее ученым пришлось выяснить, что такой феномен возникает в верхнем слою атмосферы нашей планеты – в ионосфере. Также удалось связать свечение с активностью на Солнце и выяснить, что самые сильные и частые сияния возникают в пик одиннадцатилетнего цикла активности желтой звезды.

Как происходит северное сияние в природе?

Солнце – это звезда, в которой есть частицы водорода и гелия. Они, в свою очередь, считаются набором положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов. В процессе одного из взрывов на Солнце к Земле начинают устремляться миллиарды таких заряженных частиц со скоростью не меньше 950 метров в секунду. Голубой планеты они достигают примерно за 2 дня. При соприкосновении их с верхним слоем атмосферы возникает контакт с частицами разряженных газов. В связи с этим наблюдается красивое свечение, и здесь можно говорить о северном сиянии.


Земной шар представляет собой огромное магнитное тело, которое может образовывать магнитные поля за счет электротока. Возникают они по причине того, что железоникелевое ядро Земли вращается вокруг собственной оси. Последующий рассказ позволяет представить себе магнитное поле Земли. Земной шар играет роль большого магнита, к которому прилетает солнечный ветер. Силовые линии таким способом отталкивают солнечные частицы к южному и северному полюсу планеты. Там они попадают в ионосферу сквозь полярные воронки, которые заложены в слои атмосферы.

Именно там и зарождается энергетический сгусток, который впоследствии становится свечением. Атомы, которые располагаются в возбужденном состоянии, постепенно успокаиваются, а от частиц исходит мягкое свечение.

Когда и где можно увидеть северное сияние?

Огни северного сияния можно наблюдать в регионах, что приближены к Северному и Южному полюсу. Ученые говорят, что в разных точках земного шара различается разная интенсивность и цвет свечения.

Чего на данный момент никто точно не знает, так это то, что частота возникновения северного сияния может зависеть от активности Солнца. В момент пиковой деятельности выброс солнечных частиц сильно увеличивается, а поэтому и сияние наблюдается намного чаще.

Чаще всего северное сияние появляется в атмосфере на высоте от 90 до 130 км над поверхностью земли. При этом тон свечения зависит от того, насколько высоко происходит столкновение частиц земной атмосферы с солнечным ветром. Если небесные вспышки начинают отливать всеми оттенками фиолетового и синего, то вероятнее всего, что молекулы водорода и гелия столкнулись с азотом в высшем слою атмосферы. Желтые, зеленые и красные тона такого сияния обеспечиваются кислородом.


Когда бывает северное сияние?

  1. Северное сияние происходит зимой, потому что ночи в этот период намного темнее, а прекрасное свечение будет более заметным.
  2. Чаще всего люди любуются таким интересным зрелищем каждые одиннадцать лет. Последний такой пик зафиксировали 3 года назад, а это означает, что следующий максимум приходится на 2024 год.
  3. Полярное свечение обычно наблюдают в осенне-весенний период, а именно с октября месяца. Пик частоты данного явления – время, приближенное к весеннему и осеннему равноденствию.
  4. Оптимальным временем суток для наблюдения полярного сияния считается ночь. Именно в это время суток ничего не отвлекает от созерцания невероятных всплесков на небосклоне. Идеально подходит для этого Северный полюс в полночь.

Где можно увидеть северное сияние?

  • В России рассмотреть северное сияние можно не покидая территории государства. Необычное свечение в России было замечено на Кольском полуострове и в Мурманске.
  • Самым невероятным свечением хвастаются высокие широты. Это северные канадские города, Норвегия, Дания, Аляска, остров Гренландия, Скандинавия и Исландия. В городах Шотландии в ночи апреля также прекрасно видно, как по небу расстилается светящаяся пелена. И это говорит о том, что масштаб полярных сияний велик.

  • Французы и англичане несколько раз в год становятся свидетелями северного сияния. Особенно хорошо его видно между Парижем и Лондоном.
  • Северное сияние на Южном полюсе появляется намного чаще, чем на Северном. 
  • В Антарктиде предугадать период появления на небесном своде северного сияния позволяют специальные космические станции. Благодаря им информация об активности небесного светила передается и обрабатывается.
  • Из космоса тоже видно завораживающее зрелище при возникновении северного сияния. Но такая удача космонавтам сопутствует далеко не всегда.

Интересные факты о северном сиянии

  1. У коренных эскимосов северное сияние считалось светом, падающим из окон небесного дворца, где проживают души умерших.
  2. Возникать полярное сияние способно лишь на планете, что обладает атмосферой и своим магнитным полем.
  3. Первый учёный, занявшийся изучением такого явления – Галилей.
  4. В 1859 году люди наблюдали самое продолжительное и яркое северное сияние за всю историю цивилизации. Оно появилось из-за сильной геомагнитной бури, которая длилась практически 5 дней.
  5. Самые яркие и сильные полярные сияния наблюдались во время пика солнечной активности. Цикл солнечных вспышек продолжается примерно 11 лет.

Северное сияние дальше, чем кажется

Сияние, казалось бы, распространяется по всему небу прямо над головами. Но это всего лишь оптическая иллюзия.

Данное явление происходит на высоте приблизительно 100 км над поверхностью планеты. Если в нём преобладает красный оттенок, то оно произошло еще выше, на расстоянии до 300 км.

Северное сияние есть не только на Земле

Встречается данный феномен и на других планетах Солнечной системы. Это Марс, Юпитер и Венера.

Источник: fanfact.ru

ТАЙНЫ "Северной Авроры"

Это таинственное явление можно называть по-разному: северное сияние, полярное сияние или по латыни — aurora borealis (северная заря). Aurora Borealis (или северное сияние) получило свое название в честь римской богини утренней зари Авроры и бога северного ветра Борея. Но суть от этого не меняется, и под любым названием на разных языках оно одинаково поражает воображение людей своим размахом и великолепием. Северные народы видели в атмосферном оптическом явлении выражение воли предков или воинов, павших в бою, и эти представления нашли выражение в сагах и мифах.

1 (2) (700x583, 73Kb)


Архангельские поморы с давних пор именовали игру света в небе сполохами. Ученые же называют это явление красивыми латинскими терминами «aurora borealis» и «aurora australis». Два термина понадобились науке из-за того, что сияния наблюдаются чаще всего в двух районах мира: Арктике и Антарктике. Они, соответственно, названы по-латыни «северным» и «южным» сияниями. 

aurora_full (543x407, 18Kb)

Впрочем, случается, что «небесный свет» появляется и достаточно далеко от полюсов. Так, из русских летописей известно, что 5 апреля 1242 года, в разгар битвы русских воинов с рыцарями-крестоносцами, известной под именем Ледового побоища, в небе над Чудским озером появилось сияние в виде огненных копий и стрел. Решив, что это Божье знамение, предвещающее победу, витязи Александра Невского ринулись в бой с удесятеренной силой и победили. 

0_a333f_5fbd15e8_orig (700x435, 47Kb)

Иногда полярные сияния достигают исключительной силы и занимают огромные пространства небесной сферы.


пример, сияние 4 февраля 1872 года охватило почти все северное полушарие, а в ночь с 25 на 26 января 1938 года «небесные огни» наблюдались на всей территории Европейской России. В феврале 1950 года яркое и продолжительное полярное сияние горело в небе над Москвой. В течение нескольких часов на северной стороне небосвода светились две большие дуги — ярко-красная и светло-зеленая. Они постоянно меняли яркость и местоположение, исчезали, появлялись вновь, приближались и отдалялись друг от друга.

0_a3341_ecaed1c5_orig (700x466, 56Kb)

Северная Норвегия, 24 января 2011. (Фото Stoltz Bertinussen | AP)

Даже бывалые полярники не могут равнодушно видеть волшебную игру форм и красок на небесном холсте. Описывая потом увиденное, и строгие ученые на время делаются поэтами. Давно уже стало классическим, например, описание сполохов, сделанное знаменитым полярным исследователем, первооткрывателем Северной Земли Г. А. Ушаковым в его книге «По нехоженой земле»:«Небо пылало. Бесконечная прозрачная вуаль покрывала весь небосвод. Какая-то невидимая сила колебала ее. Вся она горела нежным лиловым светом…».

09 (392x500, 24Kb)


Георгий Алексеевич Ушаков

С доисторических времен полярные сияния интересовали человека. Упоминания о нем мы находим уже в древнегреческих трактатах, в том числе у Аристотеля. Описание явления, напоминающего северное сияние, имеются также в китайских рукописях, датированных 2000 г. до нашей эры. Ранние описания и попытки объяснить природу северного сияния способствовали росту представлений о нем как о сверхъестественном и мистическом явлении. Первые систематические научные исследования были начаты только в XVII веке. 

0_a3340_472db3b1_orig (700x525, 45Kb)

475px-Captainjamescookportrait (475x599, 32Kb)

Английский мореплаватель Джеймс Кук (1728-1779) был одним из первых, кто не только дал описание сияния в южном полушарии, но и обратил внимание на то, что северные сияния появляются в высоких широтах обоих полушарий одновременно.

Lomonosov_(3) (400x480, 17Kb)


Наблюдая полярные сияния, Михаил Ломоносов, еще в 1753 году, определил высоту, на которой происходит это замечательное явление. “Северное сияние нарочито порядочное… — писал он в одном из своих сочинений, — приметил я здесь в С.-Петербурге и сколько возможно было смерил…”. Ломоносов нашёл, что нижний край наблюдаемого полярного сияния находится примерно на высоте 150 километров от земной поверхности. Великий русский учёный в основном дал совершенно правильное объяснение природы полярного сияния. 

birkeland106stor (481x600, 33Kb)

В 1886 году норвежский физик Кристиан Биркеланд на основании всех наблюдений сформулировал первую научную теорию возникновения северного сияния. Его работы положили начало современным исследованиям, продолжающимся до сих пор и дающим нам новые знания о Солнце, атмосфере Земли и ближнем космосе.

Сейчас доказано, что образование полярных сияний происходит в верхних слоях атмосферы на высоте от 60 до 1000 километров. Причиной его является выбрасываемый Солнцем поток заряженных частиц высоких энергий — «солнечный ветер». Сталкиваясь с молекулами и атомами газов в самой разреженной части воздушной оболочки Земли, поток этих частиц и вызывает свечение, подобно тому, как это происходит в люминесцентных лампах, где электроны пропускаются через разреженный газ. А приуроченность сияний к арктическим и антарктическим широтам связана с действием магнитного поля нашей планеты, которое отклоняет поток частиц к полюсам. 


0_a3342_eae2fbe7_orig (700x393, 158Kb)

Солнце — это раскаленный газовый шар, состоящий из атомов водорода и гелия. В ядре этих атомов находятся частицы, которые называются протонами. Вокруг протонов вращаются другие частицы. Они называются электронами. Протоны несут единичный положительный заряд, электроны — отрицательный. Облако сверх горячего газа, окутывающее Солнце (солнечная корона), постоянно выбрасывает в пространство во всех направлениях частицы и осколки атомов. Эти кусочки летят в космосе со скоростью 960 километров в секунду. Такие потоки называются солнечным ветром. Иногда корона буквально взрывается вихрем частиц, добавляя новые раскаленные порции к солнечному ветру.

0_a333d_c5314287_orig (700x525, 101Kb)

Когда солнечный ветер достигает Земли, его частицы попадают в ее магнитное поле. Силовые линии этого магнитного поля проходят в космическом пространстве, а сходятся у Северного и Южного полюсов Земли. Земля — это гигантский магнит. Магнетизм Земли обусловлен, как полагают, электрическими токами, индуцированными вращением железного ядра Земли. Магнитное притяжение Земли как бы засасывает пролетающие мимо нее заряженные частицы. Эти притянутые частицы движутся в виде длинных «лучей» вдоль силовых линий магнитного поля, которые уходят под землю в области магнитных полюсов. Эти полюса находятся вблизи Северного и Южного полюсов Земли, хотя и не совпадают с ними. Летящие вдоль силовых невидимых линий частицы «бесцеремонно затаскиваются» в атмосферу вблизи полюсов. И тут — то все начинается.

717 (700x465, 50Kb)

Северное сияние в полночь, температура – 44С, Туктояктук, Канада. (Фото Paul Nicklen)

Атмосфера Земли состоит в основном из азота и кислорода. Когда электроны и протоны, выброшенные с Солнца, вторгаются в атмосферу, они неизбежно сталкиваются с молекулами этих газов. При столкновении некоторые из атомов теряют часть своих электронов, другие — «возбуждаются», получая дополнительную энергию. Когда атом «успокаивается» после столь бурной атаки, то есть возвращается в нормальное энергетическое состояние, он испускает световой фотон. Молекулы азота при столкновении обычно теряют электроны. При этом излучается синий и фиолетовый свет. Если же молекула азота возбуждается без потери электрона, то происходит испускание лучей красной части спектра. Когда солнечный ветер сталкивается с молекулами кислорода, потери электронов никогда не происходит. Молекула возбуждается, а затем испускает кванты зеленого и красного света.

0_a3356_536c2ab4_orig (700x525, 41Kb)

Северные сияния происходят гораздо выше, чем может забраться самый мощный реактивный самолет. Нижний край сияния находится на высоте, по меньшей мере, 60 км, в то время как самый верхний — 960 км над уровнем планеты. Так что ни летчикам, ни скалолазам, вопреки легендам, никогда не удавалось оказаться внутри сияния. Только космонавты могут пролететь сквозь красочные сполохи. На самых больших высотах (900—1000 километров) формируются огни красного цвета, ниже окраска их делается фиолетовой, а в самых близких к Земле слоях образуются зеленые лучи и вспышки. Длительность полярных сияний различна — от часа до нескольких суток, причем количество, продолжительность и яркость их резко возрастают в периоды, когда увеличивается число пятен на Солнце, то есть каждые одиннадцать лет.

40s (600x390, 20Kb)

«Земля, увиденная с неба». (Фото НАСА)

16 (600x393, 26Kb)

Облака и северное сияние над Аляской. Вид с Международной космической станции, 10 февраля 2012. (Фото NASA)

Интенсивные полярные сияния обычно вызывают мощные «магнитные бури» в эфире, нарушая нормальную работу радиоприборов и влияя на поведение стрелки компаса. К счастью, большей частью сполохи появляются на небе зимой, когда в разгар полярной ночи самолеты и корабли почти не совершают рейсов, да и наземные работы геологов, гляциологов и других ученых-полярников сведены к минимуму. Лишь специалистам по «небесной канцелярии» — метеорологам приходится получать полную дозу неприятностей в связи с непорядками в их собственном «хозяйстве». 

0_a3354_61a3ef1_orig (700x463, 53Kb)

Со многими тайнами северного сияния ученые не разобрались до сих пор. Например, некоторые наблюдатели уверяют, что северное сияние сопровождается звуковыми эффектами. Однако если столкновение частиц и молекул звучит громко, звук этот должен пройти очень и очень долгий путь до поверхности Земли. Да и атмосфера на тех высотах слишком разреженна. Так шумит ли северное сияние? Пока никто не может с полной уверенностью ответить на этот вопрос!

0_a3353_72f8d93d_orig (700x466, 54Kb)

Северное сияние появляется над полярными областями Земли, в так называемой овальной зоне северного сияния, которая распространяется тем южнее, чем сильнее солнечный ветер. В северном полушарии овал обычно покрывает северные части Финляндии и Скандинавии, самые северные части Канады и США, Аляски и Сибири. При полярной буре овал распространяется даже до широт средней Европы. Поскольку овал расположен несимметрично по отношению к оси вращения Земли, каждый градус долготы Земли раз в 24 часа оборачивается глубже в овал.

0_a3344_6cd247b5_orig (700x525, 42Kb)

Сейчас ученых очень занимает такое странное явление, как "черная Аврора" — так называют один из видов полярного свечения. Несмотря на это мрачное определение, оно не означает сплошную черноту. Оно появляется примерно через полчаса после особенно яркого и масштабного северного сияния, поэтому большинство наблюдателей не обращали на него внимания. Обычные полярные сияния возникают в результате ионизации и последующей рекомбинации воздуха электронами и отрицательными ионами солнечного ветра, выпадающими в атмосферу Земли. Заряженные частицы двигаются вдоль силовых линий магнитного поля Земли, которые сходятся на Севере и на Юге планеты. Однако некоторые частицы земной ионосферы, наоборот выбрасываются наружу, когда межпланетные магнитные поля пересоединяются с земными. Частицы вылетают обратно в космос на высоту до 20 000 километров. Именно этим явлением объясняется темная полоса, разделяющая полярное сияние.

0_a3351_a1fa8f4e_orig (700x443, 74Kb)

Земля — не единственная планета, где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса полыхают еще грандиознее:

jupiter_1024 (600x450, 18Kb)

Полярные сияния уже обнаружены на Юпитере (на фото), однако над возможностью их существования на планете учёные ранее не задумывались. (Изображение НАСА):

Jupiter.Aurora.HST.UV (700x388, 278Kb)

0_a334c_d037cc67_orig (700x459, 63Kb)

0_a334b_8fba2199_orig (700x466, 91Kb)

0_a3358_be5da6e3_orig (700x514, 252Kb)

0_a334a_53db371c_orig (700x456, 35Kb)

0_a3348_b5e5c6a7_orig (700x437, 241Kb)

0_a3345_e4c92ee4_orig (700x469, 49Kb)

0_a3352_6dec373b_orig (466x700, 70Kb)

713 (1) (700x415, 32Kb)

Текст: loveopium.ru

i (3) (300x92, 5Kb)

Источник: www.liveinternet.ru

Кто первый открыл полярное сияние?

По одним источникам, имя полярному сиянию дал итальянский философ, физик, астроном Галилео Галилей (1564–1642). По другим — французский философ, математик и астроном Пьер Гассенди. Явление было названо в честь римской богини утренней зари Авроры (Aurora).

Но ещё учёные Древней Греции и Древнего Китая описывали это явление. Известны также многочисленные мифы и легенды народов Севера (например, эскимосов), связанные с северным сиянием и датированные 1 веком н. э.

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.

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.

Где можно наблюдать полярное сияние?

Как мы уже говорили, заряженным частицам легче проникнуть в атмосферу Земли именно при изменении магнитного поля. А такие перемены чаще всего происходят на магнитных полюсах Земли.

Поэтому чтобы увидеть полярное сияние нужно находиться вблизи магнитных полюсов.

У Земли два магнитных полюса — северный и южный. Они не совпадают с географическими полюсами. Потому что магнитные полюса постоянно «путешествуют» и меняют своё местоположение.

Тем не менее они расположены довольно близко к географическим полюсам.

Места, где можно наблюдать полярное сияние:

  • северо-западная часть Канады;
  • северная часть Европы: в частности, в Лапландии. Эту территорию делят между собой Финляндия, Норвегия, Швеция и Россия;
  • в России северное сияние также видно на Кольском полуострове, в Сибири, Ненецком автономном округе и др.;
  • Антарктида (там можно увидеть южное сияние).

Полярное сияние можно наблюдать и из космоса. И видео космического агентства НАСА тому подтверждение.

Более того, полярное сияние существует и на других планетах: Сатурне, Марсе и Юпитере. Но так как сияние зависит от магнитного поля планеты (а у каждой планеты оно своё, отличное от других), то и сияния на других планетах отличаются от земного полярного сияния.

Когда можно наблюдать полярное сияние?

Солнечный свет препятствует образованию сияния. Его просто не видно. Поэтому лучше всего наслаждаться этим явлением в тёмное время суток.

Зима — лучшее время, потому что ночи длинные, нет облаков, а воздух чище. Ведь содержание кислорода в морозном воздухе больше. Как самый благоприятный для наблюдения учёные выделяют период с сентября по март.

Читайте также про Бермудский треугольник и Циклоны.

Источник: www.uznaychtotakoe.ru

Описание северного сияния

Продолжаем изучать предпочтение читателей этого бложика в форме стола заказов декабря. Пришла очередь второй заявочки, а значит мы слушаем Описание северного сиянияdr_axon:

"…про северное сияние не было?" — нет не было. Рассказываю …
 
Полярное сияние (лат. Aurora Borealis, Aurora Australis) — свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра. В Северном полушарии его называют также северным сиянием, а в высоких широтах Южного полушария – южным.

В тишине бескрайней арктической тундры странные огни играют зимой в небесах. Сходные дуги и вспышки сияют и на дальнем юге — лучше всего наблюдать их на антарктическом континенте в ясные, чрезвычайно холодные зимние ночи.

Можно увидеть эти огни и в более низких широтах.

Когда они появлялись в небесах средневековой Европы, хронисты объясняли это тем, что это великаны сражаются в небе, или что с небес летят на землю сверкающие разноцветными огнями копья. По старинным финским легендам, это лисы охотятся на сопках и чешут бока о скалы так, что искры летят на небо, превращаясь в северное сияние.

Описание северного сияния

Они, строго говоря, вовсе не относятся к земным явлениям, поскольку вызваны Солнцем и развертываются высоко над Землей. Периодически на Солнце происходит вспышка, равная по высвобождаемой энергии взрыву невообразимого числа атомных бомб, и в космос выбрасывается масса частиц, мчащихся со скоростью света. Отклоняясь под действием магнитного поля Земли, они ударяются об атмосферные частицы, сообщая им электрический заряд. Избавляясь от заряда, частицы начинают «светиться» — этот процесс и дает свет, творя представление в ночных небесах.

А причина того, что сияние облюбовало именно полярные регионы, кроется в магнитных полях: они отклоняют частицы, устремляющиеся к экватору, и направляют их к магнитным полюсам Земли.

Полярные сияния возникают вследствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем.

Описание северного сияния

Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный и южный магнитные полюса (авроральные овалы). Выявлением причин, приводящим к высыпаниям заряженных частиц из плазменного слоя, занимается космическая физика. Экспериментально установлено, что ключевую роль в стимулировании высыпаний играет ориентация межпланетного магнитного поля и величина давления плазмы солнечного ветра.Полярное сияние

В очень ограниченном участке верхней атмосферы сияния могут быть вызванынизкоэнергичными заряженными частицами солнечного ветра, попадающими в полярную ионосферу через северный и южный полярные каспы. В северном полушарии каспенные сияния можно наблюдать над Шпицбергеном в околополуденные часы.

NORWAY AURORA BOREALIS

При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как полярное сияние.

aurora borealis

Поскольку ионизация заряженными частицами происходит наиболее эффективно в конце пути частицы и плотность атмосферы падает с высотой в соответствии с барометрической формулой, то высота появлений полярных сияний достаточно сильно зависит от параметров атмосферы планеты, так, для Земли с её достаточно сложным составом атмосферы красное свечение кислорода наблюдается на высотах 200—400 км, а совместное свечение азота и кислорода — на высоте около 110 км.

Кроме того, эти факторы обуславливают и форму полярных сияний — размытая верхняя и достаточно резкая нижняя границы.

Описание северного сияния

Полярные сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах-поясах, окружающих магнитные полюса Земли — авроральных овалах. Диаметр авроральных овалов составляет около 3000 км во время спокойного Солнца, на дневной стороне граница зоны отстоит от магнитного полюса на 10—16o, на ночной — 20—23o.

Описание северного сияния

Поскольку магнитные полюса Земли отстоят от географических на 12o, полярные сияния наблюдаются в широтах 67—70o, однако во времена солнечной активности авроральный овал расширяется и полярные сияния могут наблюдаться в более низких широтах — на 20—25o южнее или севернее границ их обычного проявления.

Полярные сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям.

Полярное сияниеВо время полярного сияния за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного из зарегистрированных в 2007 году возмущений — 5×1014 джоулей, примерно столько же, сколько во время землетрясения магнитудой 5,5.

При наблюдении с поверхности Земли полярное сияние проявляется в виде общего быстро меняющегося свечения неба или движущихся лучей, полос, корон, «занавесей». Длительность полярных сияний составляет от десятков минут до нескольких суток.

Описание северного сияния

Первым ученым, высказавшем правильное толкование природы полярных сияний в своей работе: «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», был сын холмогорского помора Михайло Ломоносов, самолично их наблюдавший.

Но дальше общих высказываний на эту тему дело не сдвинулось еще полтора века, пока в 1882-1884 гг. не был организован Первый международный полярный год. Но не все ученые жаждали отправляться за открытиями в полярные районы, некоторые попытались воспроизвести полярное сияние в лабораторных условиях. Наибольшую известность приобрел проведенный в конце XIX века эксперимент Биркеланда.

Описание северного сияния

Основываясь на правильном представлении, что полярные сияния вызываются потоком солнечных корпускул, учёный предположил, что магнитное поле Земли должно искривлять их траектории и концентрировать возле магнитных полюсов. С этой целью он создал маленькую модель Земли, которую назвал «терреллой» (уменьшительное от «Терра»-«Земля»).
Полярное сияниеВнутри модели был расположен электромагнит, позволявший менять напряженность магнитного поля, а ее поверхность была покрыта составом, светящимся под действием катодных лучей. «Террелла» была помещена в камеру, из которой был выкачан воздух, чтобы имитировать верхнюю атмосферу Земли. Создав внутри камеры поток катодных лучей, заменявших солнечный корпускулярный поток, и меняя положение модели относительно этого потока, Биркеланд наблюдал, как эти лучи сосредотачиваются возле магнитных полюсов, вызывая свечение, аналогичное наблюдаемому в природе полярному сиянию.

Описание северного сияния

Позже было обнаружено, что полярное сияние сопровождается на поверхности Земли не только магнитными явлениями, но и электрическими. И первыми с ними столкнулись в ХIX веке канадские связисты, прокладывавшие первые телеграфные, а затем и телефонные линии на севере страны. Ради экономии дефицитного провода такие линии вначале делали однопроводными, используя в качестве второго провода землю. И почти сразу же железнодорожники, рядом с путями которых появились линии связи, попытались использовать их для своих целей.

Описание северного сияния

Чтобы связаться с любой точки трассы с диспетчером, поезд останавливался, помощник машиниста спрыгивал на насыпь с небольшим ящичком в руке (вначале с телеграфным, а затем и телефонным аппаратом), присоединял один из проводов к рельсу, а другой с помощью длинной штанги, похожей на троллейбусную, цеплял за провод линии связи.
Но не дПолярное сияниеай бог, если в это время вспыхивало полярное сияние: при плохом контакте с рельсом «связист» поражался сильнейшим электрическим разрядом, и машинист надолго оставался без помощника.

Но доставалось и обычным связистам. Как отмечено в исторической хронике XIX века: «Электрические пертурбации, возникавшие в 1848, 59, 72, 83 и 94-м годах не только сопровождались ярким северным сиянием, но и усилением теллурических токов. Эти пертурбации настолько сильно давали о себе знать на севере Европы и в Северной Америке, что телеграфные сношения были прерваны на много часов. Земные токи, проходившие осенью 1859 года по телеграфным проводам, были настолько сильны, что из аппаратов выбрасывались целые снопы пламени, которые исчезали лишь по выключении земных проводов».

050118-F-3488S-003

В 30-е годы ХХ века началось интенсивное освоение полярных районов СССР. Для обеспечения судоходства и авиации на побережье Северного Ледовитого океана строились полярные станции, геофизические обсерватории, радиоантенны. Тогда связь по радио осуществлялась либо на длинных волнах, требовавших больших мощностей передатчиков и громоздких антенн, либо на коротких, при значительно меньших мощностях.

Описание северного сияния

Но как только начинался сезон полярных сияний, связь на КВ прерывалась, иногда на много дней. В те же годы от полярников стали поступать странные сообщения о звуках, якобы сопровождающих полярные сияния. Это явление пытались объяснить психофизическими реакциями ослабленного болезнями и плохим питанием организма.

Приходится предположить, что природа этих звуков аналогична природе звучания электрофонных болидов (и там и там звук возникает мгновенно при возникновении некоторых форм быстро движущихся сияний, либо при пролете болида), т.е. этот «звук» имеет электромагнитную природу.

Описание северного сияния

В 1957-1958 гг. состоялся Первый Международный Геофизический год (МГГ), во время которого были проведены первые надежные приборные исследования сияний. И сразу было обнаружено множество ранее неизвестных эффектов.
В частности, что полярные сияния после мощных солнечных вспышек синхронно вспыхивают на обоих полюсах Земли. Тогда же были зафиксированы и «невозможные» звуки от некоторых форм полярных сияний на поверхности Земли, правда, в инфразвуковом диапазоне. А заодно и биологически активные электромагнитные вариации в диапазоне 7 — 13 Герц.

Был исследован и так называемый «береговой эффект полярных сияний» — это когда формы спокойного сияния наблюдаются только над морем и не проникают на территорию над берегом, зачастую повторяя его форму, — в небе возникает своеобразная «небесная карта».

Существует также психофизическое явление, названное как «меряченье». У разных народов севера это явление наблюдается по-разному, но многие его элементы схожи.

NORWAY/

Во время полярного сияния целое северное селение может забросить все дела, собраться в одном месте и начать пританцовывать, дергаться или раскачиваться словно по команде невидимого дирижера. Иногда такое состояние может продолжаться несколько часов.

Когда один врач успел на собачьей упряжке быстро достичь другого селения, то он с изумлением обнаружил, что его жители занимаются тем же самым. Он впервые и высказал идею, что «мерячка» возникает под действием некоего глобального геофизического фактора, как-то связанного с полярным сиянием.

Полярное сияниеИ, наконец, последнее и вовсе уникальное явление. Ряд путешественников, волею обстоятельств оказавшихся в полярных районах зимой, иногда наблюдали, как в сполохах и лентах небесного огня начинают формироваться миражи каких-то зданий, фантастических кораблей, а то и животных. Например, в альманахе «Вселенная и человечество», изданном в самом начале ХХ века, есть фотография громадной змеи с головой кобры, свернувшейся в несколько колец и отпочковавшейся от обычной лучистой дуги сияния.

Описание северного сияния

Видели полярные сияния и в южном полушарии. Английский мореплаватель Джеймс Кук (1728-1779 гг.) был одним из первых, кто не только дал их описание в южном полушарии, но и обратил внимание на то, что полярные сияния появляются в высоких широтах обоих полушарий одновременно.

Полярное сияние — завораживающее зрелище. Огромные арки переливающихся огней расцвечивают небо всеми цветами спектра — от фиолетовато-белого до желто-зеленого и оранжево-красного.

Хотя эти танцующие огни и получили научное объяснение, они сохранили ауру таинственности и репутацию одного из самых ярких явлений природы…

Описание северного сияния

Страничка SpaceWeather.com, предназначена для широкой публики и великолепно разъясняет явления ближайшего космоса, а также дает точные прогнозы появления северного сияния.

Информация в реальном времени о возмущениях магнитного поля, вызываемых именно северным сиянием, найдется на страничке геофизической обсерватории города Соданкюля, где представлена магнитограмма обсерватории. Если на кривых, описывающих возмущения, наблюдается мгновенное колебание в 1000nT (меньшего тоже хватит), то повышается вероятность появления в небе северного сияния вплоть до южной Финляндии.

Описание северного сияния

Астрономы, которые наблюдают за Солнцем в большой телескоп, могут предсказать сияние. Солнце спокойно – сияний нет. Появляются на Солнце пятна, или языки пламени, — жди на Земле сияния. Обычно сияния бывают в Заполярье, но иногда сияния бывают и в теплых краях.

Описание северного сияния

В древних рукописях появление полярного сияния отмечено даже в Египте и Риме.

А вот в 1111 году при сражении на Дону малочисленных русских войск с бесчисленными полками половцев, победа оказалась на стороне русских. Русичи решили, что им помогали небесные ангелы, а на самом деле половцев устрашили диковинные картины полярного сияния, которое разыгралось на небосклоне с той стороны, откуда наступали русские дружины.

А 5 апреля 1242 года на Чудском озере в самый разгар Ледового побоища небосвод на севере начал светлеть, затем вспыхнул мерцающим пламенем. Русские решили, что это божье знамение, и войска под руководством Александра Невского одержал

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Описание северного сияния

508418785

Описание северного сияния

Описание северного сияния

Счетчик посещений Counter.CO.KZ - бесплатный счетчик на любой вкус!

Источник: masterok.livejournal.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.