Считалось, что полярные сияния в северном и южном полушарии являются симметричными. Полярные сияния с интенсивностью свечения в IV и III (у верхней границы) балла кажутся цветными, как правило желтовато-зелеными, иногда – фиолетовыми и красными. Звуки сформировались в результате взаимодействия солнечных частиц и газов атмосферы. Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как полярное сияние.

При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. Полярные сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах-поясах, окружающих магнитные полюса Земли — авроральных овалах. Например, на островеСтюарт, лежащем лишь на 47° параллели, сияния происходят регулярно.

Однако, каждое явление обладает своей неповторимой гаммой, в силу непостоянства химического состава атмосферы и погодных факторов. Полярные сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям.

При наблюдении с поверхности Земли полярное сияние проявляется в виде общего быстро меняющегося свечения неба или движущихся лучей, полос, корон, «занавесей». Полярные сияния также были обнаружены и на Марсе, 14 августа 2004 г., инструментом SPICAM на борту Mars Express. Оно находилось в районе Terra Cimmeria (52º ю.ш. 177º в.д.). Общий размер излучающей области составлял около 30 км в поперечнике, и примерно 8 км в высоту.

Природа и происхождение полярных сияний – предмет интенсивных исследований, и в этой связи были разработаны многочисленные теории. Явление свечения, до некоторой степени близкое полярным сияниям, называемое «свечением ночного неба», можно наблюдать при помощи специальных приборов на любой широте. В последние годы полярные сияния наблюдались визуально и фотографировались, в частности с применением прибора нового типа, называемого «аппаратом кругового обзора».

Свечение, как правило, начинается в виде сплошной дуги, которая является одной из самых обычных форм и не имеет лучистой структуры. Если яркость сияния увеличивается, однородная форма часто распадается на лучи, лучистые дуги, драпри или короны, в которых лучи как бы сходятся к вершине. Полярные сияния исследуются с помощью радиолокаторов.

10 лучших мест, где можно увидеть северное сияние — в России и за границей

Результаты фото- и радиолокационных наблюдений свидетельствуют, что активность полярных сияний подвержена как суточным, так и сезонным изменениям. Пульсирующие полярные сияния обычно сопровождаются пульсациями магнитного поля и очень редко – слабыми свистящими звуками.

Установлено, что соотношение интенсивности самых ярких к самым слабым полярным сияниям составляет 1000:1. Как упоминалось выше, уже давно было известно, что проявления полярных сияний и возмущения магнитного поля Земли, или магнитные бури, имеют некоторые важные общие характеристики.

Эта идея была выдвинута Ойгеном Гольдштайном еще в 1881 и получила подтверждение в результате лабораторных экспериментов, впервые проведенных Кристианом Биркеланном. Фредерик А.Линдеман предположил в 1919, что поток заряженных частиц в целом электрически нейтрален, так как состоит из одинакового количества положительных и отрицательных зарядов.

Тем не менее и эта теория тоже вызывает сомнения. Она предполагает существование вакуума в экзосфере и за пределами атмосферы, однако недавние наблюдения в этих областях пространства указывают на наличие заряженных частиц. Ультрафиолетовое излучение Солнца, метеоры и ветры в высоких слоях атмосферы рассматривались в качестве возможных причин образования полярных сияний. Тем не менее ни одно из названных явлений не может быть первичной причиной, так как магнитуды их изменений недостаточно велики, чтобы объяснить основные характеристики полярных сияний.

Магнитная буря и полярное сияние

С упомянутыми взрывами в высоких слоях атмосферы, особенно с экспериментами «Тик» и «Ориндж», были связаны также существенные возмущения магнитного поля Земли и ионосферы. Заряженные частицы магнитосферы, которые она захватывает из солнечного ветра, направляются магнитным полем Земли в атмосферу. Северное сияние возникает в стратосфере вблизи магнитного полюса, оно видно в виде зеленоватого свечения, иногда с примесями красного.

ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ, поразительное явление свечения, наблюдаемое на небе, чаще всего в полярных областях. Полярное сияние как природное явление классифицируются на диффузное и точечное (дискретное). Именно во время сильных магнитных бурь полярные сияния прослеживаются в более низких, чем обычно, широтах.

Читайте также: