Полярните сияния са красиви танцуващи ленти от светлина, които пленяват хората от хилядолетия. Въпреки невероятната си красота – това зрелищно светлинно шоу е доста бурно и пълно със загадки.
Северното сияние се създава, когато заредени с енергия частици от Слънцето се удрят в горните слоеве на земната атмосфера със скорост до 72 милиона км/ч, но магнитното поле на нашата планета ни предпазва от нападението.
Когато магнитното поле на Земята пренасочва частиците към полюсите, драматичният процес се превръща в кинематографично атмосферно явление, което заслепява и очарова както учените, така и наблюдателите на небето.
Какво представлява северното сияние?
Северното сияние се появява като ярка вихрова завеса от светлини в нощното небе и има различни цветове – от зелено до розово и алено. Южното сияние се наблюдава на географски ширини близо до Южния полюс.
Най-ниската част на полярното сияние обикновено е на 80 км над земната повърхност. Най-високата част може да бъде на 800 км над Земята.
Във всеки един момент Слънцето изхвърля заредени частици от своя корона или горната част на атмосферата, създавайки слънчевия вятър. Когато той се сблъска с йоносферата на Земята или горните слоеве на атмосферата, се ражда полярното сияние.
Защо се появява?
Докато светлините се появяват в земната атмосфера, тяхната първопричина се корени на милиони километри оттук в повърхността на Слънцето.
Както северното, така и южното сияние се причиняват от заредени частици от Слънцето, които се удрят в газовете в земната атмосфера. Те се появяват около Северния полюс, когато слънчевият вятър, носещ частиците, взаимодейства със земното магнитно поле.
Най-впечатляващите полярни сияния се появяват, когато Слънцето излъчва наистина големи облаци от частици, наречени „изхвърляне на коронарна маса“.
„Представете си това като голямо кихане на Слънцето“, казва д-р Афелия Вибисоно от Кралската обсерватория в Гринуич. „То може да съдържа до един милион тона заредени частици“.
Какво значат цветовете?
Ярките цветове на северното сияние са породени от химическия състав на земната атмосфера.
Всеки вид атом или молекула, независимо дали е атомен водород, или молекула като въглероден диоксид, поглъща и излъчва свой собствен уникален набор от цветове, което е аналогично на това как всеки човек има уникален набор от пръстови отпечатъци.
Различните газове предизвикват различни цветове, когато са активирани. Двата най-разпространени газа в земната атмосфера са азот и кислород. Кислородните атоми светят в зелено – цветът, който най-често се наблюдава в Северното сияние. Азотните атоми излъчват лилаво, синьо и розово. Тези цветове се наблюдават по-рядко, тъй като атомите на азота се активират по-трудно от кислородните. Само наистина голямо изхвърляне на слънчеви частици предизвиква такъв вид демонстрация.
Понякога северното сияние може да бъде алено. Това е цветът, който се наблюдава, когато кислородът се активира от слънчеви частици на много голяма височина.
Защо северното сияние се движи?
Непрекъснато променящите се слънчеви лъчи, различната реакция на горните слоеве на земната атмосфера, движението на планетата и частиците в близкото до Земята пространство – всичко това води до различни движения и форми на полярните сияния. От тези движения и форми можем да научим за физиката, която се случва по-далеч в пространството по протежение на линиите на земното магнитно поле.
Най-доброто време и място да наблюдаваме северното сияние
По данни на Британската геоложка служба северното сияние се наблюдава най-често в райони, разположени близо до Северния полюс. Такива са Скандинавия, Гренландия, Аляска, Канада и Русия. Колкото по-голямо е коронарното изхвърляне на маса от Слънцето, толкова по-широка е зоната около полюсите, в която частиците навлизат в атмосферата. Тогава полярните сияния ще се наблюдават на по-ниски географски ширини – чак до Карибите.
Северното сияние се появява по-силно около равноденствията (март-април и септември-октомври), тъй като през тези периоди има повече магнитни бури. Южното може да бъде наблюдавано по същото време – предимно в Антарктида. Въпреки това, тъй като сравнително малко хора живеят на географски ширини, близки до Южния полюс, то не е толкова добре познато, колкото северното.
През деня също има северно сияние
Противно на мнението на някои хора, полярното сияние може да се появи по всяко време на деня. Очите ни обаче се нуждаят от тъмнина наоколо, за да могат да го възприемат.
Това означава, че дните около пълнолуние не са най-добрите за „лов“ на полярни сияния. Това също така обяснява защо е най-добре да се отдалечите от светлините на градовете, за да увеличите максимално шансовете си за наблюдение.
Други планети също имат полярни сияния
Полярните сияния не са уникални за Земята. Юпитер и Сатурн например имат по-силни магнитни полета и полярни сияния могат да се наблюдават и на двете газови планети. Знаем това от космическия телескоп Хъбъл и космическите апарати Касини и Галилео.
Точно както на Земята – полярното сияние на Сатурн изглежда е причинено от слънчевия вятър. Причините за това на Юпитер обаче са по-специфични.