Цікаві факти про півніне сяйво

Північне сяйво — цікаві факти

Одне з найцікавіших і найбільш захоплюючих явищ на Землі – це північне сяйво. Це природне явище красивее – небо світиться яскравими кольорами: зеленим, фіолетовим, червоним. Представляємо цікаві факти про північне сяйво.

Небо

Як відбувається?

Поняття «північне сяйво» описує тільки те, що відбувається на Північному полюсі Землі. Саме явище називається «полярне сяйво». І воно відбувається не тільки на нашій планеті в Північній і південній півкулях, але і на інших планетах, що володіють магнітосферою. Сонячний вітер, а точніше його заряджені частинки, потрапляючи в атмосферу близько полюсів, взаємодіє з верхніми шарами, від чого відбуваються барвисті хвилі на небі. «Підганяє» частинки до полюсів магнітне поле.

Заряджені частинки «летять» не як вони захочуть, а по лініям магнітного поля, тому північне сяйво не осяває небо як попало, а робить цікаві витягнуті стрічки. Так само верхня частина сяйва досить розмита, а нижня навпаки, більш щільна і яскрава.

Село

Кольори

Склад атмосфери Землі робить незвичайну картину полярного сяйва, яке здається спостерігачеві з Землі дуже близьким, але це не так. Основні компоненти атмосфери — азот (78%) і кисень (20%) — є визначальними в тому, який колір ми бачимо, як і висота, де частинки стикаються з атомами.

Частинки сонячного вітру прагнуть до землі, а це означає, що вони з більшою ймовірністю зіткнутися з атомами газу. При зіткненні з частинками молекули входять в збуджений стан, а незабаром, через частки секунд, відбувається виділення енергії у вигляді кванта світла. У термосфере планети на висоті 200 – 400 кілометрів може спостерігатися червоне світіння, а на висоті 110 кілометрів — зелене, а нижче — фіолетове чи синє. До речі, на висоті 643 кілометри було зафіксовано найвище Північне сяйво.

При збудженому стані, в залежності від отриманої енергії, кисень дає зелений (довжина хвиль 558 нм) або червоний (630 нм), а азот — синій або червоний кольори. У більш високих розріджених шарах атмосфери атом кисню може летіти довше, не стикаючись з іншими атомами, і більше випускати червоний колір. На більш низьких, там, де щільність повітря набагато більше, він стикається набагато частіше і здатний лише випускати зелений колір.

Горизонт

Де і коли можна побачити

Так як полярне сяйво дуже залежить від магнітного поля, то спостерігати його можна лише на відстані 10-20 градусів від магнітного полюса (не плутати з географічним полюсом). Цей регіон називається авроральний овал, а діаметр його становить близько трьох тисяч кілометрів. Варто відзначити, що, коли відбуваються магнітні бурі, сяйво переміщається на більш далекі відстані, наприклад, у березні 2015 року його можна було спостерігати в Москві. Багато помиляються, що полярне сяйво — нічне явище, воно може виникнути в будь-який час доби, просто людське око не здатне вловити світіння днем. Саме явище можна спостерігати від 20 хвилин до декількох днів.

Найбільш часто явище відбуваються у весняний та осінній період, але не варто забувати, що при сильних магнітних бурях сяйво може дістатися навіть до таких американських штатів, як Техас і Луїзіана. Найбільша кількість північних зяянь відбувається в Гренландії і Алясці. До речі, існують тур-фірми, які організовують подорож в північні широти для спостереження за північним сяйвом.

Море

Трохи про магнітосферу Землі

Сонце випускає Сонячний вітер-потоки розрядженої гарячої плазми, яка утворюється внаслідок величезних температур кори зірки. Ця плазма летить з величезною швидкістю у всіх напрямках. Сама плазма складається з позитивних іонів і вільних електронів. При досягненні нашої планети щільність плазми становить приблизно 5 іонів на один кубічний сантиметр, а напруженість магнітного поля — від двох до п’яти нТл. При магнітних бурях ці значення збільшуються. Існує також міжпланетне магнітне поле, яке знаходиться на сонці в районі так званих Сонячних плям, які більш темні і де температура нижча, ніж навколо. Ці плями формують силові лінії по яких Сонячний вітер викидається в космос.

Пощастило тим планетам, які мають своє потужне магнітне поле. Земля — одна з таких. Магнітне поле Землі допомагає врятуватися від сильних сонячних вітрів і бур. Магнітосфера — якийсь міхур, захисна маска, яку дає магнітне поле при наближенні сонячного вітру. Форма у магнітосфери досить складна. Сторона, яка ближче до світила, має форму снаряда, радіус магнітосфери становить близько 70 тисяч кілометрів (від центру Землі), а з «нічний» боку — щось, що нагадує хвіст, що йде в космос – діаметром понад 200 радіусів самої планети. Ударна хвиля формується на відстані 12-15 тисяч кілометрів і деякі потоки сонячного вітру «летять» по магнітних лініях до північного і південного півкуль, де стикаються з атомами і молекулами атмосфери. Від цього і відбувається Полярне сяйво.

Природа

Полярне сяйво в Сонячній системі

Не тільки Земля може похвалитися полярними сяйвами, але і Юпітер, Сатурн, Нептун, Уран, Марс і Венера. Хоч у сестри землі і магнітне поле дуже слабке, але часом бувають дифузні плями. Хоч магнітного поля у Марса вже не існує, але у нього є магнітні полюси, залишки раніше існуючого поля. Вони досить сильні, поширюються на сотні кілометрів, тому на планеті спостерігаються полярні сяйва. 14 серпня 2004 міжпланетною станцією «Марс-експрес» на Марсі були зафіксовані полярні сяйва, діаметром близько 30 кілометрів.

Найкраще вивчені полярні сяйва на Юпітері і Сатурні. Обидві планети володіють магнітним полем, в 10 разів потужнішим, ніж на Землі. Однак Полярне сяйво на Юпітері неможливо побачити людським оком, так як воно в ультрафіолетовим спектрі, однак вони найбільш яскраві. А на Сатурні зафіксовано наймасштабніше полярне сяйво — висота «стрічок» була 1,2 тисячі кілометрів.

Уран-планета, яка обертається на боці, теж має свої сяйва. Хоч планета дуже далека, але їх можна побачити за допомогою потужного телескопа. Перші полярні сяйва на Урані були сфотографовані телеськом «Хаббл» в 2011 році. Самі сяйва обертаються разом з планетою. У восьмої планети, Нептун, також є полярні сяйва, до того ж більш потужні, ніж земні. Вони були зафіксовані Вояджер-2, коли той пролітав повз планету.

Історія

Перша згадка в письмових джерелах було зроблено ще в VI столітті до нашої ери.

Олександр Невський і його військо під час Льодового побоїща побачили полярне сяйво і розцінили це як добрий знак — воїни з неба повинні були їм допомогти.

А перший учений, який почав вивчати Полярне сяйво (тоді це світіння не називалося» полярним»), був Галілео Галілей, який подумав, що це світло, яке переломлюється в атмосфері Землі. Михайло Ломоносов перший припустив, що у явища електричний характер.

Найбільш масштабне Полярне сяйво на Землі було зафіксовано в кінці серпня-початку вересня в 1859 році. Це була геомагнітна буря, в результаті якого північні сяйва спостерігалися по всьому світу, навіть над Карибськими островами. Над Скелястими горами в США нічне небо було настільки яскравим, що прокинулися золотошукачі, які почали готувати сніданок, думаючи, що настав ранок.