Викинги верили, что северное сияние — это блеск небесного чертога, куда попадают павшие в бою воины. Исландцы думали, что на небе танцуют эльфы. А саамы колебались между искрами, появившимися после взмаха лисьего хвоста, и весточкой из мира мертвых. А на самом деле все и проще, и сложнее.
Что такое северное сияние
Сейчас мы знаем, что северное сияние (его еще называют полярным сиянием, а по-научному — aurora borealis) — это свечение верхних слоев атмосферы. Оно возникает благодаря их взаимодействию с протонами и электронами солнечного ветра.
Это было доказано ранее, но в 2018 году ученые Японского агентства аэрокосмических исследований воочию увидели, как через магнитосферу Земли проходит поток электронов. Сделать это удалось с помощью специального датчика. Это и было северное сияние.
Почему северное сияние именно такого цвета? Когда частицы достигают уровня 400–100 км над уровнем моря, они возбуждают атомы азота и кислорода и небо меняет цвет. Каким он будет, зависит от высоты и состава атмосферы: за фиолетовый и синий отвечает азот, за зеленый — кислород.
Японские ученые установили, что причиной распада полярного сияния являются плазменные вихри в околоземном космическом пространстве. А в 2018 году профессор Хельсинского университета Минна Палмрот обратила внимание, что иногда свечение напоминает песчаные дюны. Исследование показало, что такое возможно на высоте от 80 до 120 км из-за увеличения плотности атомов кислорода.
Цвет северного сияния зависит от состава атмосферы. За фиолетовый и синий отвечает азот, за зеленый — кислород
Ранее финские ученые доказали, что северное сияние имеет звуковое сопровождение. Правда, услышать его можно только в морозную и безветренную погоду. Поднимаясь вверх, теплый воздух сталкивается с более холодными слоями атмосферы, несущими отрицательный заряд. И образуется своего рода купол, препятствующий движению частиц. Они теряют заряд, и переливы на небосводе сопровождает аккомпанемент.
Где бывает северное сияние
В основном северное сияние возникает в высоких широтах, вблизи магнитных полюсов Земли: на севере России, в Норвегии, Канаде. А у каждого домика финской гостиницы Arctic Snow есть стеклянная крыша с подогревом, позволяющая любоваться явлением, не покидая постель. Остается ждать. Как долго — не угадаешь. В попытке предсказать северное сияние наблюдают за солнцем, погодой, строят прогнозы геомагнитных бурь, но стопроцентной гарантии не дает никто. Тем не менее каждую зиму в северные регионы устремляются туристы, желающие увидеть капризный феномен и показать северное сияние детям.
Когда лучше всего наблюдать северное сияние
Появление авроры бореалис зависит не от сезона, а от солнечных бурь, и северное сияние бывает даже летом, лучшим периодом для «охоты» считаются месяцы с сентября до конца марта. Ярче всего небо пылает с полуночи до 3 часов ночи, днем переливы забивает солнечный свет.
Во времена солнечной активности увидеть аврору можно и в более низких широтах. Например, на новозеландском острове Стюарт регулярно фиксируют южное полярное сияние — брата-близнеца северного. А 17 марта 2015 года, благодаря сильнейшей магнитной буре, полюбоваться пылающим небом смогли жители Центральной России.
Где еще встречается полярное сияние
Земля — не единственная планета Солнечной системы, где встречается полярное сияние. У Юпитера оно примерно в тысячу раз сильнее. Почему — выяснила В 2019 году международная группа ученых с помощью данных космического корабля НАСА «Юнона». Земля меньше, имеет более слабое магнитное поле и вращается медленнее. Зафиксирована аврора и у других планет. Не повезло Меркурию: из-за близости к Солнцу он лишился атмосферы, и заряженным частицам не с чем взаимодействовать.
А можно создать северное сияние... самим?
Северного сияния не обязательно дожидаться. Его можно вызвать искусственным путем. Это доказали советские и французские ученые еще в 1975 году. Они запустили с архипелага Кергелен в Индийском океане ускоритель частиц, испускающий электроны на высоте нескольких сотен километров, и те, двигаясь вдоль магнитного поля, попали в Северное полушарие. Если бы не ненастье, жители Архангельской области наблюдали бы полярное сияние. Приборы его зафиксировали.
Вызвать северное сияние можно даже в лаборатории
Позднее французские ученые создали устройство, имитирующее условия в атмосфере Земли на высоте 80 км. Теперь вызвать северное сияние можно даже в лаборатории.
Впрочем, с реальным явлением оно не сравнится. Почитайте наши репортажи о северном сиянии в поселке Териберка, а также об авроре, увиденной из самолета.