Аврора Бореалис (Aurora Borealis), также называемое северным сиянием, представляет собой явление природы, которое характеризуется разноцветным свечением в атмосфере Земли. Оно вызвано столкновением частиц газа в атмосфере с заряженными электронами из атмосферы Солнца.
Северное сияние чаще всего встречается на высоких широтах вблизи магнитного Северного полюса, но во время максимальной активности его можно наблюдать значительно южнее полярного круга. Однако это происходит редко, и полярное сияние обычно наблюдается только в пределах полярного круга или вблизи него, в таких странах, как Аляска, Канада и Норвегия.
В дополнение к северному сиянию в северном полушарии,
в южном полушарии существует также aurora australis, или южное сияние. Aurora australis формируется так же, как aurora borealis, и имеет такое же свечение. Лучшее время для наблюдения за южным сиянием — с марта по сентябрь, потому что в этот период Южный полярный круг испытывает наибольшую темноту. Aurora australis происходит не так часто, как северное сияние, и оно больше сосредоточено вокруг Антарктиды и южной части Индийского океана.
Как образуется северное сияние?
Северное сияние — прекрасное и захватывающее явление в атмосфере Земли, но его красочные узоры начинаются с Солнца. Оно возникает, когда сильно заряженные частицы из атмосферы Солнца, гонимые солнечным ветром движутся, через атмосферу Земли.
Солнечный ветер представляет собой поток плазмы состоящей из электронов и протонов, которая истекает из солнечной короны в космическое пространство со скоростью около 900 километров в секунду.
Когда солнечный ветер и заряженные частицы входят в атмосферу нашей планеты, они тянутся к полюсам из-за магнитной силы Земли. Во время движения заряженные частицы Солнца сталкиваются с атомами кислорода и азота, находящимися в земной атмосфере, в результате чего образуются полярные сияния.
Столкновения между атомами и заряженными частицами происходят от 32 до 332 км над поверхностью Земли, и именно высота, и тип атома, участвующих в столкновении, определяют цвет полярных сияний.
Ниже приведен список элементов, которые вызывают различные цвета полярных сияний:
- Красный — кислород, более 241 км над земной поверхностью.
- Зеленый — кислород, до 241 км над поверхностью Земли.
- Пурпурный/Фиолетовый — азот, более 96 км над поверхностью Земли.
- Синий — азот, до 96 км над земной поверхностью.
По данным Центра исследований северного сияния, зеленый цвет является наиболее распространенным цветом в полярных сияниях, в то время как красный встречается редко.
В дополнение к свечению различными цветами, Аврора Бореалис образует различные формы. Это связано с тем, что при столкновении атомы и заряженные частицы постоянно смещаются вдоль магнитных токов земной атмосферы, а реакции этих столкновений следуют за токами.
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.
Значение полярных сияний
Полярные сияния описывались и изучались людьми на протяжении большей части истории человечества. Например, многие древние мифы говорят о таинственных огнях на небе, и некоторые средневековые цивилизации боялись их, поскольку они считали, что огни являются признаком предстоящей войны и/или голода. Другие цивилизации полагали, что полярное сияние было духом их предков и великих охотников.
Сегодня полярное сияние признано важным природным явлением, и многие люди отправляются в северные широты, чтобы наблюдать за ним. Некоторые ученые посвящают большую часть своего времени изучению этого явления. Полярное сияние также считается одним из семи природных чудес света.
