Полярное сияние

Полярное сияние — одно из самых завораживающих и мистических природных явлений, которое можно наблюдать в высоких широтах Земли, как на севере, так и на юге. Оно возникает, когда заряженные частицы Солнца сталкиваются с атмосферой нашей планеты, создавая фантастические узоры света на ночном небе.

Северное сияние (аврора бореалис) наблюдается вблизи северного магнитного полюса, а южное (аврора аустралис) — в районе Антарктиды и южных оконечностей Южного полушария.

Это явление не только красиво, но и богато историей, культурными верованиями и научными исследованиями.

Что такое полярное сияние?

Научное объяснение

Полярное сияние — это свечение атмосферы, вызванное взаимодействием солнечного ветра (потока заряженных частиц от Солнца) с магнитным полем и верхними слоями атмосферы Земли.

Когда эти частицы достигают верхних слоёв атмосферы (на высоте 80–1000 км), они сталкиваются с атомами кислорода и азота, вызывая излучение фотонов света — то самое волшебное свечение, которое мы видим.

Как происходит полярное сияние?

Этапы формирования:

  1. Солнечная активность: мощные вспышки на Солнце выбрасывают миллиарды заряженных частиц в космос.
  2. Магнитное поле Земли: пропускает некоторые частицы через **«щели» в магнитной броне», особенно в области полюсов.
  3. Столкновения в атмосфере: электроны и протоны сталкиваются с молекулами газов — кислородом и азотом
  4. Излучение света: при столкновении энергия передаётся, и атомы излучают разноцветные вспышки

Цвета и формы полярного сияния

Основные цвета и их происхождение:

Цвет
Причина
Зеленый
Излучение кислорода на высоте ~100–300 км
Красный
Кислород на высоте более 300 км
Фиолетовый / синий
Азот в верхней атмосфере
Розовый / фиолетово-красный
Сложные взаимодействия между кислородом и азотом

Цвет зависит от вида газа, высоты, энергии частиц и состояния атмосферы.

Формы сияний:

Тип
Описание
Ленты и дуги
Длинные, плавно изгибающиеся полосы
Лучи
Вертикальные структуры, напоминающие прожекторы
Короны
Когда лучи расходятся во все стороны, как колесо
Волны и занавески
Подвижные, изменяющиеся формы
Диффузные пятна
Более тусклые, без чёткой структуры

Где и когда лучше всего наблюдать?

Лучшие места:

Место
Особенности
Норвегия
Лофотенские острова, Тромсё, Нюнесет — идеальные условия для наблюдения
Исландия
Отличный баланс между развитой инфраструктурой и частыми сияниями
Финляндия / Лапландия
Удалённые деревни, минимальное световое загрязнение
Швеция
Город Кируна — центр исследований и туризма
Канада
Юкон, Нунавут, Северный Квебек — популярны среди охотников за сиянием
Россия
Мурманск, Архангельская область, Хибины, Таймыр— доступные точки в России

Когда наблюдать?

  • Наилучшее времязимние месяцы (с сентября по март)
  • Самое активное времямежду 22:00 и 02:00
  • Солнечный цикл (~11 лет) влияет на интенсивность сияния
  • Геомагнитные бури усиливают яркость и движение авроры

Например, пик солнечной активности был в 2013 году, следующий ожидается в 2025–2026 годах.

Интересные факты о полярном сиянии

Факт
Описание
Самое длинное сияние
Зафиксирована дуга длиной4827 км
Может «петь»
Исследования показали, что сияние может создавать инфразвуковые волны(до 13 Гц), которые человек не слышит без специальных приборов
Влияние на погоду?
Есть предположения, что сияния связаны с сильными морозами, но точных данных пока нет
Связь с магнитными аномалиями
Больше всего сияний над Восточно-Сибирской магнитной аномалией
У людей вызывает эмоции
По наблюдениям психологов, люди чаще испытывают вдохновение, тревожность или духовный подъём во время сияния
Искусственное сияние
Учёные могут создавать его с помощью ракетных выбросов и ионизации атмосферы
Оно есть и на других планетах
Юпитер, Сатурн, Уран и даже Ганимед имеют свои собственные полярные сияния

История и культура

1. Древние представления

  • Эскимосы Аляски считали, что сияние — это души охотников, играющие в небе
  • Викинги видели в нём отражение света от щитов валькирий
  • Австралийские аборигены воспринимали сияние как знаки духов предков
  • Древние китайцы называли его «небесный драконий танец»

2. Русские поверья

  • В старину русичи связывали сияние с небесными знамениями.
  • Некоторые народные версии говорили, что это люди умершие на земле, пытаются сообщить живым.
  • Также существовало поверье, что сияние — это огни неведомых миров, которые приходят к нам издалека.

Полярное сияние и наука

Современные исследования:

  • Ученые используют спутники, радары и оптические системы для анализа:
    • Цвета
    • Высоты
    • Интенсивности
  • Изучаются также звуки, возникающие в моменты сияния
  • Существует проект оптического наблюдения в реальном времени с помощью веб-камер

Полезные данные:

  • Протяжённость сияния: до 1500 км
  • Высота: от 80 до 1000 км
  • Скорость движения: до 100 км/с
  • Цветовая шкала: от зелёного до красного, фиолетового и синего

Влияние на человека

Физическое воздействие:

  • Изменения уровня мелатонина и биоритмов
  • Обострение хронических заболеваний (сердечно-сосудистые, неврологические)
  • Изменения в работе GPS и связи при сильных магнитных бурях

Эмоциональное и психическое воздействие:

  • Повышение внутреннего покоя и вдохновения
  • Иногда — тревожность или стресс
  • Часто — ощущение единства с природой и космосом

Многие путешественники говорят, что увидев сияние впервые, они никогда не были такими же, как раньше.

Как фотографировать полярное сияние?

Советы:

  1. Штатив – обязателен для долгих выдержек
  2. Объектив с большой диафрагмой (f/2.8 или ниже)
  3. Большая выдержка (от 5 до 30 секунд)
  4. Высокочувствительность (ISO 800–3200) и ручной фокус на бесконечность
  5. Терпение – сияние может появиться в любой момент, но часто неожиданно исчезает

Также стоит одеться по-настоящему тепло — температура может быть ниже –30°C.

Полярное сияние на других планетах

Планета
Характеристика
Юпитер
Сияния постоянные, очень яркие, вызваны как солнечным ветром, так и вращением спутников
Сатурн
Яркие ультрафиолетовые сияния, обнаружены с помощью телескопа Хаббл
Уран
Сияния в виде лент, наблюдались аппаратом Voyager-2
Нептун
Сияния есть, но их сложно увидеть из-за удалённости
Марс
Очень слабые сияния, локализованные в разных участках из-за слабого магнитного поля

Таким образом, Земля — не единственная планета, где бушует «небесный огонь».

Шкала яркости сияния

Класс
Описание
1
Слабое свечение, едва заметное, не ярче Млечного Пути
2
Средняя яркость, иногда видно невооружённым глазом
3
Чётко различимое, с движением и изменениями формы
4
Очень яркое, освещает местность как луна, иногда даже создаёт тени

Такие классификации помогают учёным сравнивать сияния в разные годы и условиях.