Полярні сяйва
Повернутись до [ Зміст розділу "Планетарій" ]
Прикраса неба над Арктикою і Антарктикою, породжена сонячною активністю, — найвидовищніша сторона магнітних бур, які не є невинним природним явищем.
Промені, що йдуть вгору, дозволяють побачити напрямок силових ліній магнітного поля Землі.
Кадр унікальний тим, що добре видно червоне свічення на великій висоті, зазвичай приховане від спостерігачів.
Фото: TOMMY ELIASSEN/BARCROFT MEDIA/ALL OVER PRESS
Північні сяйва правильніше називати полярними, бо спостерігаються вони в районі обох магнітних полюсів Землі — Північного і Південного. Це явище виникає після спалахів на Сонці, коли зірка викидає в космос велику кількість протонів і електронів. Через 30-50 годин в околицях Землі з'являється хмара цих заряджених частинок. Магнітне поле планети змушує їх звертати з прямого шляху і рухатися уздовж силових ліній поля. Цей шлях веде або до Північного магнітного полюсу, або до Південного.
У полярних широтах, де силові лінії пронизують атмосферу і йдуть углиб Землі, частинки стикаються з молекулами атмосферних газів, перетворюючи нейтральні атоми в заряджені іони. Цей процес називається іонізацією. При цьому частина атомів переходить в збуджений стан. Такі атоми випромінюють світло з властивою їм довжиною хвилі: водень — червоний, азот — жовтий, кисень — червоний на великій висоті і зелений — нижче. Та фаза магнітної бурі, яка супроводжується сяйвом, носить назву «суббурь». Вона триває від години до півтори. Спочатку в небі спалахує довга рівна дуга. Потім вона починає згинатися, нею біжать хвилі, нарешті, дуга розривається і сяйво охоплює все небо.
ККД такого «світильника» невеликий — як у лампи розжарювання. Тільки 5% енергії суббурі витрачається на світіння, решта йде на іонізацію газів і електричні струми в атмосфері. Це «земна сторона» сяйва: радіоперешкоди, відхилення налаштованих по компасу бурових інструментів і навіть мимовільне переключення залізничних стрілок. Світіння максимальної яскравості спостерігається не на магнітних полюсах, а в так званих зонах полярних сяйв. Ці зони можна уявити собі у вигляді обручів діаметром 5-6 тисяч кілометрів. З космосу сяйва над поверхнею земної кулі виглядають як вінки на голові. Чим могутніше сонячний спалах, тим ширше вінок і тим ближче до екватора можна бачити сяйво.
Сяйво четвертого класу. Ісландія
Відображено момент максимуму суббурі, в полі зору є відразу кілька дуг. Яскравість цього сяйва найбільша, оцінюється в чотири бали за спеціальною шкалою. Один бал присвоюється ледь помітному світінню, не яскравіше від Чумацького Шляху, — подібні сяйва реєструються навіть під Москвою. Двобалльні сяйва в 10 разів яскравіші, трибальні — в 100 разів, а сяйва четвертого класу за яскравістю можна порівняти з повнею. Яскравість дуги не постійна, вона змінюється з періодом від декількох секунд до хвилин. При посиленні яскравості цілісна дуга зазвичай розпадається, приймаючи різноманітні форми: пульсуючі дуги, промені, що сходяться, драпрі (завіси), корони і окремі спалахи. Найяскравіші сяйва спостерігаються опівночі за місцевим часом. Сезонний же пік припадає на дні весняного і осіннього рівнодення.
Фото: JÓNÍNA G. ÓSKARSDÓTTIR/BARCROFT MEDIA/ALL OVER PRESS
Дорога на захід. Лапландія
На певній стадії суббурі в сяйві виникає характерний яскравий вигин. Таке утворення називається англійським терміном westward travelling surge (в буквальному перекладі «вигин, який рухається на захід», скорочено WTS). Не завжди WTS зігнутий у бік заходу, але зміщується він неодмінно на захід. Пояснюється це тим, що струми сяйва течуть по дузі в горизонтальному напрямку зі сходу на захід — в напрямку, протилежному обертанню Землі. WTS рухаються на захід і в північних, і в південних широтах. На знімку: активна фаза суббурі, дуга полярного сяйва розбита на дві частини, яскраво-жовтий WTS видно в центрі, поруч з хмарою. Захід зліва. Рання осінь, фотограф знаходиться на південь від зони полярних сяйв.
Фото: ANDY KEEN/BARCROFT MEDIA/ALL OVER PRESS
Велика перспектива. Новий Уренгой
Полярні сяйва яскравістю 1-2 бали зазвичай не здаються різнокольоровими: інтенсивність окремих кольорів нижче порога сприйняття людського ока. Сяйва в 3-4 бали зазвичай є жовтувато-зеленими. Висока інтенсивність даного полярного сяйва дозволила побачити його структуру при досить короткій витримці. Рідкісний за красою епізод: комбінація жовтого, зеленого і червоного світіння при певному ракурсі дає фіолетові фарби. Ми бачимо сплеск активності на завершальній стадії суббурі. Час далеко за північ, яскравість — 3 бали. Фотографію зроблено на південь від зони полярних сяйв. Сяйво близько до зеніту і його промені візуально сходяться в одній точці, подібно до рейок, на горизонті.
Фото: Володимир Панкрат'єв
Стартова стрічка. Новий Уренгой
Одиночна дуга яскравістю 2 бали на початку суббурі. Стійкі дуги полярних сяйв можуть сягати зі сходу на захід на тисячі кілометрів. На цій фотографії видно розподіл кольорів по висоті. Нижня межа світіння, приблизно в 100 кілометрах від поверхні землі, забарвлена атомами кисню в яскраво-зелений колір. Вище 150 кілометрів атоми кисню дають червоне світло, як і атоми водню, цим пояснюється фіолетовий відтінок верхньої частини стрічки. Крім того, ця область підсвічена променями Сонця, яке зайшло за обрій. Нижче 100 кілометрів атмосфера стає настільки щільною, що заряджені частинки туди просто не долітають. При найсильнішій сонячній активності полярні сяйва можуть спостерігатися на висоті 90 кілометрів.
Фото: Володимир Панкрат'єв
Стояча хвиля. Ісландія
Рідкісне явище — пульсуючі форми на суцільний дузі — досі бентежить фізиків. Можливо, цей феномен на кшталт непостійного світіння старих люмінесцентних ламп. Вертикальні яскраві вузли, рознесені на певну відстань, називаються «страти». Поява такої періодичної структури супроводжується пульсаціями магнітного поля. Іноді, дуже ненадовго, формуються стоячі хвилі, і тоді страти видно досить чітко, як на цій фотографії. Знімок зроблений після максимуму суббурі, місцевий час далеко за північ. Яскравість світіння — 3-4 бали.
Фото: JÓNÍNA G. ÓSKARSDÓTTIR/BARCROFT MEDIA/ALL OVER PRESS
Небеса, які розриваються. Аляска
Центр зони полярних сяйв, розпал суббурі. Місцевий час близько опівночі, яскравість світіння — 2-3 бали. Фотографія зроблена 22 березня 2012 року підчас спеціального туру для мисливців за північними сяйвами. Цей новий вид туризму активно розвивається в Скандинавії, Канаді, на Алясці та в РФ.
ERIC CHENG/BARCROFT MEDIA/ALL OVER PRESS
Джерело: http://www.vokrugsveta . ru/vs/article/7968/ - Журнал «Вокруг Света», Павло Котляр, грудень 2012.
Переклад - Олекса Логойда
[ Зміст розділу "Планетарій" ]
Дивіться також [ Бібліотека аматора астрономії ] - астрономічні книги
Дивіться також [ Статті з астрономії ] - астрономічні реферати
Дивіться також [ Планетарій ] - статті на тему астрономії
Дивіться також [ Новини астрономії ]
[ нагору ]
