Вы когда-нибудь мечтали увидеть, как северное сияние танцует на ночном небе? Эти переливающиеся ленты зелёного, фиолетового и красного цветов, плывущие над заснеженными просторами, кажутся почти волшебными. Но за этим зрелищем скрывается удивительное сочетание науки, солнечной энергии и невидимого щита нашей планеты.

Если вам интересно, как на самом деле возникает полярное сияние, приготовьтесь к увлекательному путешествию — от поверхности Солнца до самых верхних слоёв земной атмосферы.

Что такое северное сияние?

Северное сияние, или aurora borealis, — это разноцветные всполохи света, которые появляются вблизи магнитных полюсов Земли. Это не просто красивое зрелище, а результат столкновения солнечной энергии с частицами в нашей атмосфере. У этого явления есть и южный аналог — aurora australis, или южное сияние, которое можно наблюдать вблизи Южного полюса. Оба типа сияний возникают благодаря одному и тому же процессу и чаще всего видны в регионах, близких к магнитным полюсам: на Аляске, в Норвегии, Канаде и Антарктиде.

Всё начинается с Солнца

Процесс, приводящий к появлению сияний, запускается на Солнце. Наша звезда постоянно испускает поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром. Он состоит из электронов и протонов, движущихся с огромной скоростью — иногда более 1,6 миллиона километров в час. Когда Солнце становится более активным (особенно во время вспышек или выбросов корональной массы), оно отправляет в космос дополнительные порции этих частиц. Некоторые из них достигают Земли и взаимодействуют с её магнитным полем.

Роль магнитного поля Земли

К счастью, у нашей планеты есть мощное магнитное поле — невидимый щит, защищающий нас от большей части солнечного ветра. Однако вблизи полюсов силовые линии поля изгибаются, позволяя заряженным частицам проникать в верхние слои атмосферы. Там эти частицы сталкиваются с газами, такими как кислород и азот, передавая им энергию и заставляя их светиться. Это похоже на принцип работы неоновых ламп: возбуждённые электроны заставляют газ излучать свет.

Почему так много цветов?

Оттенки северного сияния зависят от двух факторов: 1. Какой газ взаимодействует с частицами, 2. На какой высоте происходит столкновение. Зелёный — самый распространённый цвет, он возникает при взаимодействии с кислородом на высоте 100–300 км. Красный появляется, когда частицы сталкиваются с кислородом выше 300 км. Фиолетовые, розовые и голубые оттенки обычно связаны с азотом и видны ближе к земле. Каждый из этих цветов — результат определённой химической реакции, а сочетание разных высот и газов создаёт те самые завораживающие узоры.

Почему сияния чаще видны у полюсов?

Магнитное поле Земли имеет форму бублика, и его силовые линии сходятся у полюсов. Поэтому большинство сияний наблюдается в пределах «аврорального овала» — кольцевой зоны вокруг Северного и Южного полюсов. Хотя обычно полярные сияния видны только в высоких широтах, при сильной солнечной активности их можно заметить гораздо южнее — например, в северных штатах США или Европы.

Можно ли предсказать сияния?

Да, и довольно точно! Благодаря спутникам и системам мониторинга космической погоды (например, от NASA и Европейского космического агентства) учёные могут отслеживать солнечную активность и прогнозировать сияния за несколько дней. Специальные сайты и приложения предоставляют прогнозы в реальном времени. Так что если вы мечтаете увидеть северное сияние, следите за обновлениями — это поможет выбрать идеальное время и место.

Опасны ли сияния?

Для большинства людей северное сияние совершенно безопасно. Это просто красивый небесный феномен, не оказывающий прямого влияния на поверхность Земли. Однако при чрезвычайно высокой солнечной активности могут возникать геомагнитные бури, способные нарушать работу GPS, спутников и даже энергосистем. Именно поэтому учёные продолжают изучать aurora — не только ради их красоты, но и для практических целей.

Мнение экспертов

В NASA поясняют: «Полярные сияния — это видимое напоминание о том, что наша планета связана с Солнцем сложной системой магнитной и электрической энергии». Исследовательские миссии, такие как THEMIS и Swarm, помогают отслеживать, как энергия солнечного ветра проникает в атмосферу, улучшая прогнозы и понимание этих процессов. Учёные также изучают сияния на других планетах — например, на Юпитере, Сатурне и Уране. Их наблюдения помогают раскрыть тайны атмосфер и магнитных полей этих миров.

Где и когда лучше всего наблюдать сияние?

Если увидеть северное сияние входит в ваш список желаний, планируйте поездку с сентября по март, когда в Северном полушарии самые длинные ночи. Лучшие места для наблюдений: Тромсё в Норвегии, Фэрбанкс на Аляске, Йеллоунайф в Канаде, Рейкьявик в Исландии, а также северные регионы Финляндии и Швеции. Не забудьте проверить прогнозы и выбрать место с ясным небом вдали от городских огней.