Полярные сияние

Национальный парк Панхэндл, Айдахо, США

Этот национальный парк на самой северной оконечности Айдахского выступа — тишайшее местечко вдали от больших дорог, где можно спокойно наблюдать за полярным сиянием.

Парк находится в восьмидесяти километрах к югу от канадской границы: в этой гористой и лесистой местности уровень светового загрязнения практически сводится к нулю.

Установите свой штатив на берегу тепловодного озера Прист, и на фото попадет не только световое шоу в небе, но и его отражение в неподвижной воде. Днем на дорожках вдоль озера можно встретить медведей, оленей и лосей.

Помимо созерцательной деятельности тут можно покататься на лодке, порыбачить, пройтись под парусом. А в сезон можно еще и собирать грибы да ягоды, а именно чернику.

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 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.

Когда можно увидеть Северное сияние

Тем, кто хочет наверняка знать, когда можно увидеть северное сияние, стоит внимательно прочесть этот абзац. Его можно увидеть ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы не мешал свет фонарей). Полярное сияние появляется в основном с октября по январь и возникает на высоте от 80 и до 1000 километров над уровнем моря и длится от 1 часа до целых суток.

Чем агрессивнее ведёт себя Солнце, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше длится полярное сияние. Наиболее красивые сполохи можно увидеть раз в 11 лет (такова цикличность Солнца).Северное сияние, фото которого всегда эффектны, чем-то напоминает закат (только в ночное время), но может также воплощаться в виде спиралей или дуг. Ширина цветной ленты вполне может превышать 160 км, длина – 1500 км.

Сам цвет полярного сияния зависит во многом как от того, с каким газом взаимодействует солнечный ветер, но и от высоты, где это произошло. Если газы атмосферы столкнулись на высоте более 150 км – цвет сияния будет красным, от 120 до 150 км – жёлто-зелёным, ниже 120 км – фиолетово-синим. Чаще северное сияние оказывается бледно-зелёным.

Кадры, полученные с космоса, подтвердили версию, что полярное сияние с южной стороны земного шара почти зеркально отображает это явление с северной стороны. Оно представляет собой кольца диаметром в 4000 км, которые опоясывают полюса.

Почему возникает северное сияние?

В основном, наблюдать северное сияние можно только на магнитных полюсах Земли, выглядит явление как зелено-красное свечение, которое по мере приближения к поверхности постепенно угасает. Точечные сияния показывают то, как выглядит магнитное поле на данных момент, а также иго изменения в определенные промежутки от минуты, до нескольких часов. Часто авроры появляются возле равноденствия.

Северное сияние крайне яркое в те моменты, когда солнечные ветры дуют интенсивнее. Ионы сталкиваются между собой, вокруг полюсов появляются целые круги из света. Полярное сияние бывает не только на Земле, но и на остальных планетах. Появляются из-за столкновения ионов кислорода, заряженного ветра на территории магнитосферы планеты, различия в цвете можно объяснить видами сталкивающихся газов.

Звуки, генерируемые северным сиянием

Временами на специальное оборудование можно зафиксировать звуки, издаваемые сиянием. Это разнообразные шумы вроде хлопков, треска и белого шума, они очень короткие и едва уловимые. Ученые долгое время не могли выявить существование звуков они появлялись настолько редко, что можно было списать на неисправность аппаратуры.

Звук тяжело зафиксировать авроры располагаются слишком далеко от земной поверхности. Исследователи финского университета доказали существование шумов, записав их. Звук появился на расстоянии в 70 метров над поверхностью из-за взаимодействия заряженных частиц и газов. Звуки крайне редкие, поэтому счастливчиков, что смогли их услышать, не так много. Образование шумов возможно только в высокую солнечную активность в безветренную погоду без прочих раздражителей.

Легенды, предания и мифы о северном сиянии.

Древние народы, живущие в непосредственной близости от зон возникновения полярных сияний, по вполне понятным причинам, придавали им магическое значение и по-своему пытались объяснить их природу. Именно по последнему признаку мы и разделим дошедшие до нас легенды на группы. Итак,

1. Северное сияние – это граница между миром живых и мертвых. Легенды и мифы о северном сиянии.

Такого мнения придерживались:

• Норвежцы. В древней норвежской мифологии неоднократно упоминается мост Бифрост – дрожащая арка, пересекающая небо и соединяющая миры богов и людей. Именно по этому мосту сходили боги к людям. Не исключено, что прообразом для этого моста выступило именно северное сияние. Хотя некоторые исследователи мост Бифрост связывают с другим атмосферным явлением — радугой.
• Финны. Здесь уже северные сияния ассоциируются не с мостом, а с огненной рекой Ружей. Но значение остается то же – граница между живыми и небожителями.

2. Северное сияние — это души умерших людей. Легенды и мифы о северном сиянии.

Встречается у следующих народов:

• Норвежцы. Другие же норвежские легенды утверждают, что северное сияние – это не что иное, как танец душ умерших дев. Весьма романтичными, видимо, были древние норвежцы…
• Индейцы. Ну, а индейцы племени Лиса из Висконсина в северном сиянии ничего романтического не находили, считая его привидениями душ убитых врагов. Видимо, много последних было на совести у индейцев. Тут уж не до романтики.

Довольно распространенное объяснение природы северных сияний. Вот некоторые примеры.

• Норвежцы. Да, снова они. Такое разнообразие легенд не удивительно – северное сияние принимало каждый раз новые формы. Что же было делать невежественным норвежцам? Только придумывать все новые и новые легенды. Позавчера это было похоже на мост, вчера – на танец дев, а сегодня… Сегодня это отсветы от оружия и доспехов прекрасных дев-воительниц – валькирий. Валькирии – это дочери славных воинов или конунгов, которые верхом на крылатых конях реяли над полем битвы. А выискивали девы души самых храбрых воинов, чтобы забрать их с собой в небесную страну – Вальхаллу. Красивая сказка… А древние норвежцы – настоящие поэты!
• Индейцы Северной Америки. Здесь уже северное сияние выступает как свет от фонарей духов, которые спускаются на землю в поисках душ умерших охотников. Весьма прозаично. Нет, не романтики индейцы, не романтики. Куда им до бурной фантазии норвежцев!
• Другие племена североамериканских индейцев усматривали в северном сиянии свет от огней всемогущих и ужасных северных шаманов.
• Индейцы же, проживающие на севере Канады и Аляски, считали северное сияние светом из распахнутых окон небесного дворца, населенного душами умерших людей. И открывались эти окна только в том случае, когда небожителям нужно было призвать в свои ряды чью-то душу. И самым ужасным является то, что нередко кто-нибудь откликался на этот зов и отправлялся навсегда в белое безмолвие навстречу своей гибели.
• Эскимосы. А вот эскимосы (у которых, видимо, с фантазией тоже все было в порядке) были уверены, что северное сияние вызывают духи, играющие в футбол. Причем вместо какого-то там банального мяча они использовали череп моржа. Ну, а эскимосы, запасшись попкорном, наверное, рассаживались на трибунах огромного небесного стадиона и болели за свои любимые команды. Причем, они, наивные, были уверены, что стоит им хлопнуть в ладоши, как северное сияние исчезнет. Так что, болели они, по-видимому, без бурных аплодисментов. Впрочем, если бы кто в пылу страсти и хлопнул, они без труда вернули бы небесное освещение свистом. Вот такие они, эскимосы: просто все у них. Хлопнул – погасло, свистнул – загорелось. А то поток заряженных электронов… Вдоль силовых линий…
• Австралийцы. Ну, а австралийские аборигены, рассматривая у себя в южном полушарии южное сияние, никаких отсветов или отражений не видели, а попросту принимали разноцветные всполохи за самих богов. Танцующих богов. Хорошо им там, на югах. Даже боги у них веселые, танцевать любят. Не то, что у нас, на севере. Погода серая, мерзкая – вот и боги такие же, ничего хорошего от них ждать не приходится. Гадости одни. Впрочем, эскимосам, вон, повезло.

Изучение полярного сияния

Визуально, полярное сияние представляет яркие вспышки на небосклоне, которые сопровождаются колоссальным выбросом энергии. Иногда сила излучения превышает землетрясение в 5-6 баллов. Кроме того, периодически можно наблюдать пульсирующие полярные сияния, во время которых слышен легкий треск или свистящий звук.

Виды полярных сияний различают по форме: однородные полосы и дуги, пульсирующие духи и поверхности, пятна, всполохи, короны, проблески, лучи и лучистые дуги. Как правило, природное шоу начинается с появления на небе наиболее распространенной формой сияния – сплошной дуги, а по мере возрастания яркости она трансформируется в иные формы.

Уровень яркости влияет и на цвет полярного сияния. Существует международная шкала для определения интенсивности свечения, которая варьируется от I до IV баллов. Так, слабые сияния I-III баллов кажутся человеку однотонными, поскольку их цветовая интенсивность находится ниже границы визуального восприятия. Сияния III-IV баллов чаще видятся как цветные – зеленые, желтые, фиолетовые или красные. Удивительно, но основная часть излучения исходит от атмосферных частиц (атомарный кислород), которые придают полярным сияниям желтоватые тона или красноватую или зеленоватую лучистость.

Поскольку толщина полярного сияния составляет лишь несколько сотен километров, через него отлично визуализируются яркие звезды.

Полярное сияние можно наблюдать не только с Земли, но и с глубин космоса. Более того, с борта космического корабля открывается поистине невероятный вид на это явление, поскольку там обзору не мешают ни облака, ни Солнце, ни плотные слои атмосферы, значительно искажающие картинку. Космонавты говорят, что из космоса полярное сияние выглядит как яркая, постоянно двигающаяся и меняющая формы амёба.

Полярное сияние видно и с иных планет. К примеру, атмосфера Венеры также порождает полярное сияние, природа которого аналогична природе его земного собрата.

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.

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).
• 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

Для тех, кто готов рискнуть

Вариант для экстремалов — село Хатанга,самое сердце Таймырского полуострова. Вот где точно можно испытать силу воли(а заодно и организм) на прочность. Температура зимой здесь обычно не выше -30 градусов,а из жилья — только гостиница «Заполярье», которая больше похожа на общежитие времен СССР и радостей онлайн-бронирования пока не познала.

Полярное сияние.

unsplash.com

Зато шансы увидеть здесь северное сияние действительно высоки: в Хатанге Аврора встречается чаще,чем где-либо в России. Идеальный период «охоты» в Хатанге — с декабря по январь,когда ночь длится до 20 часов.

Еще одно место,где можно увидеть северное сияние — крупнейший на Кольском полуострове горный массив Хибины. Из-за возвышенной местности шансы запечатлеть полярные огни в Хибинах максимально высоки. Правда,с транспортировкой тут все непросто. Но какая-никакая инфраструктура все же есть.

Остановиться можно в 10 километрах от города Апатиты — у озера Имандра,на берегах которого располагаются туркомплексы. В ожидании северного сияния можно покататься на лыжах,оленьих упряжках и снегоходах или заняться подледной рыбалкой. Стоимость размещения — от 1500 рублей в сутки(без питания).

Увидеть полярные огни можно также в Республике Коми. Здесь они не редкость,иногда сверкают даже в августе. Если выбирать точку наблюдений заранее,нужно знать,что Инта,Усинск и Воркута — это для суровых путешественников,а Сыктывкар — для чуть менее смелых. Цены на размещение в гостиницах и хостелах региона начинаются с 1000 рублей в сутки.

Полярное сияние.

unsplash.com

Где в России можно увидеть северное сияние

Безусловно, надо двигаться на север, однако Мурманск — не единственное место, где можно, раскрыв рот, смотреть на небо. Есть и другие города!

Поскольку в северные страны россияне с целью туризма пока выехать не могут, расскажем о России:

· Хибины, Кольский полуостров

· Архангельск и Архангельская область

· Воркута, Республика Коми

· Хатанга, Красноярский край

· Карелия

· Якутия

· Полуостров Ямал

Это отправные точки, на которые надо ориентироваться, но мы рекомендуем избегать крупных городов из-за их освещения. Охотясь за северным сиянием, выезжайте подальше от населённых пунктов. Да, лучше ехать в лес, вы всё правильно поняли.

Как повысить свои шансы на удачу

Сезон северного сияния вовсе не означает, что вы будете видеть его каждую ночь. Это непостоянное и довольно пугливое явление, словно бабочка, вылупившаяся из куколки. Надо быть готовым к тому, что вы его так и не увидите, однако мы живём в 21 веке, и человечество придумало кое-что, чтобы повысить свои шансы.

Следить за показателями

Поскольку на интенсивность северного сияния напрямую влияют вспышки на солнце, то отслеживайте их активность на сайтах космических обсерваторий, здесь или здесь.

Нас интересует конкретный показатель — индекс магнитной активности (K-index). У шкалы есть 9 значений, где 1 — всё спокойно. Если увидите показатель хотя бы в 4-5 пунктов, можете выдвигаться на север, на встречу с сиянием у вас будет примерно 3-5 дней. Судя по шкале из второй ссылки, северное сияние уже можно застать в период 20-28 октября.

Следить за показателями также удобно в приложении ЦПКП США. Доступно на iOS и Android.

Ждать ясной погоды

Сияние происходит на высоте примерно в 100 км, но вот облака сгущаются намного ниже и будут мешать обзору. Поэтому дождитесь ясной погоды без облаков — благо на это есть несколько дней.

Ехать на север

Чем дальше на север вы отправитесь, тем больше шансов увидеть полярное сияние. Поэтому не бойтесь отъезжать от городов как можно дальше.

Как образуется северное сияние

Оно является результатом высвобождения фотонов в верхней части земной атмосферы, на высоте примерно 80 км. Молекулы азота и кислорода под действием заряженных солнечных частиц переходят в возбужденное состояние, а при переходе в основное состояние восстанавливается электрон и излучается квант света. Различные молекулы и атомы дают разный цвет свечения, например: кислород — зеленый или коричневато-красный, в зависимости от количества поглощенной энергии, азот синий или красный. Синий цвет азота возникает, если атом восстанавливает электрон ионизации, красный — при переходе в основное состояние из возбужденного.

Роль кислорода

Кислород является необычным элементом с точки зрения его возвращения в основное состояние: этот переход может занимать ¾ секунды, а излучать зеленый свет до двух минут, после чего он становится красным. Столкновения с другими атомами или молекулами поглощают энергию возбуждения и предотвращают излучение света. В верхних частях атмосферы процент кислорода низкий и такие столкновения достаточно редки, что дает время кислороду излучать красный квант света. Столкновения становятся более частыми по мере продвижения вглубь атмосферы, так что ближе к поверхности красное излучение не успевает образоваться, а у поверхности даже зеленое свечение прекращается.

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.

Что же это за чудо природы?

Долгое время люди, жившие в прошлых столетиях, считали сияние неба ужасным предзнаменованием или и вовсе знаком о скором конце света. В наши дни человек наслаждается и восхищается данным явлением. Более того, люди, повидавшие сияние атмосферы, называются везунчиками.

С точки зрения науки необыкновенной красоты атмосферное явление – это светило, на котором можно наблюдать огромное количество вспышек и взрывов. Мощность данного процесса неизмерима. Наше светило состоит из микрочастиц вещества, которые в свою очередь выбрасываются в космическое пространство (это происходит с огромной силой). Кроме того, чем сильнее возникают вспышки, тем большее количества вещества попадает в сторону планеты Земля. Уникальные частицы, которые заряжены энергией, способны всего за несколько часов попасть в нашу атмосферу. Благодаря магнитному полю планеты осуществляется притягивание мельчайших элементов.

Из-за разреженной атмосферы на полюсах Земли появляется полярное сияние. Мощность солнечной вспышки также влияет на яркость и длительность явления. Электроны и протоны притягиваются к полюсам Земли, в результате чего появляются всевозможные узоры, которые переливаются разнообразными красками.

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!

Как появляется северное сияние?

Источником этого сияния является солнечный ветер. Так называют поток протонов и нейтронов, исходящий в космос от Солнца. Заряженные частицы солнечного ветра проходят через полярные области Земли и проникают в атмосферу. Здесь же они сталкиваются с молекулами содержащихся в атмосфере газов – кислорода, азота, аргона – вследствие чего и возникает свечение.

Атомы кислорода обретают красное свечение, азота – синеватое, прочие атомы – другие оттенки, в частности, зеленый. И все это происходит на высоте примерно двухсот километров над Землей. Северное сияние, с точки зрения современной науки, – это еще и проявление космической погоды (те самые вспышки на Солнце и магнитные бури). Ученые установили однозначную связь между ситуацией на Солнце и появлением сияния. Если Солнце спокойно, и вспышек на нем нет, значит, не появится и северное сияние. В случае, когда на Солнце появляются пятна или языки пламени, над Землей почти наверняка появится переливающаяся лента полярного сияния.

Прогнозирование полярных сияний

Сегодня современные технологии позволяют ученым прогнозировать полярные сияния, так как они могут определять силу солнечного ветра. Если солнечный ветер будет сильным, то активность свечения будет высокой. Это связано с тем, что более заряженные частицы из атмосферы Солнца будут перемещаться в атмосферу Земли и взаимодействовать с атомами азота, и кислорода. При наивысшей активности полярные сияния можно увидеть на больших участках земной поверхности.

Полярные сияние могут быть прогнозированными, как и ежедневные прогнозы погоды. Они определяются Геофизическим институтом при университете в Фэрбенксе, в Аляске. Эти прогнозы предсказывают наиболее активные места для полярных сияний в течение определенного времени и дают диапазон, показывающий силу активности свечений. Диапазон начинается с 0, что является минимальной активностью, которая просматривается только в широтах Полярного круга, и заканчивается на уровне 9, который означает максимальную активность.

Пик полярных сияний обычно следует за одиннадцатилетним циклом солнечной активности. Во время этого цикла увеличивается  количество солнечных пятен и Солнце демонстрирует интенсивную магнитную активность. В результате северные сияния наиболее сильные в этот период. Согласно этому циклу следующий пик Авроры Бореалис должен произойти в 2024 году.

Обычно зима – это лучшее время для наблюдения за полярными сияниями, потому что в это время года над Полярным кругом наступает полярная ночь.

Наблюдать за северным сиянием лучше всего в таких местах, как Национальный парк Денали на Аляске, Йеллоунайф в Северо-Западных территориях Канады и Тромсё в Норвегии.

Искусственные северные сияния

Похожее на полярное сияние свечение появлялось после экспериментов министерства обороны Соединенных Штатов с ядерными взрывами в верхних слоях атмосферы в июле 1957 декабре 1958. Испытания проводились для изучения полярного сияния и радиационного пояса Земли.

Свечение в виде малиновой дуги с лучами замечали в начале августа 1958 на Гавайских островах и в районе острова Апиа после взрывов на высоте 70 и 40 км в центре Тихого океана над атоллом Джонсон. Другое подобное явление наблюдалось в конце августа сентябре того же года в Атлантическом океане после трех взрывов операции Аргус, прогремевших в сотнях километрах над поверхностью. Красное свечение также заметили на другом конце магнитного поля на Азорских островах.

Полярное сияние лабораторная модель

Эксперименты показали, что ядерные взрывы в десятках километров над землёй привели не только к свечению газов, но и к серьезным возмущениям в магнитном поле и ионизированных слоях атмосферы.

Искусственные полярные сияния были вызваны электронами, образовавшимися в момент ядерного взрыва после b-распада. Эти высокоэнергетические частицы двигаются по касательной к магнитному полю Земли и, сталкиваясь с молекулами азота и кислорода, вызывают свечение возбужденных газов в верхних слоях атмосферы. Подобные исследования образов позволили понять естественный механизм появления полярного сияния и связанных с ними природных явлений.

След от ракеты

Помимо заряженных частиц, свечение верхних слоев атмосферы вызывают выбросы натрия и калия из двигателей взлетающих ракет. Механизм этого явления далек от полярного сияния и ближе скорее к обычному свечению воздуха, вызванному естественными причинами.

Существует еще один антропогенный феномен свечения высоких слоев атмосферы, обусловленный выбросами ракетами газообразного натрия или калия. Это явление можно назвать искусственным свечением в отличие от искусственного полярного сияния, так как его причины близки к тем, которые вызывают естественное свечение воздуха.

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.

Как увидетьсияние игде находитьсяэтот момент?

1. Следите завспышками наСолнце, потому что оно является источником появления лучей.
2. Находитесь вдалеке отгорода, заблаговременно найдите место,гдебылобы хорошовидноигру лучей, атакже обязательно уточните,былолиздесь хорошо видно сияние впредыдущие разы. Местные жители обязательно расскажут вам,где естьлучшие смотровые площадки. Если выфотограф иохотитесь заредкими кадрами, тогда вам нужно предварительно ознакомиться,как сниматьсияние, чтобы нетерять ниминуты.
3. Ждите ясную погоду (лучше всего лучи виднос 10вечера до3ночи).
4. Уйдите наСевер как можно дальше.

Полярное сияние хорошо видно вНорвегии, России, Швеции, Исландии, Финляндии.