Северное сияние – все о космосе

Что такое северное сияние

Что такое северное сияние

Северное сияние – один из удивительных феноменов нашей планеты, который обычно можно увидеть в северных широтах. Но иногда его можно увидеть даже в Лондоне или в штате Флорида. Более того северное сияние видно даже на самом юге Земли – в Антарктиде. Встречается этот феномен и на других планетах Солнечной системы: Марсе, Юпитере, Венере.

Полярное сияние (северное сияние) — свечение (люминесценция) верхних слоев атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Северное сияние – это тысячи огоньков, зажигающихся на небе в темные ночи. Огни бывают самых разных форм и цветов: синие, желтые, красные, зеленые.

За секунду темное небо окрашивается в яркие цвета и становится видно вокруг на многие километры как будто днем.

Северное или полярное сияние уже тысячи лет удивляет и очаровывает людей, однако не все относятся к нему с восхищением, в легендах некоторых народов, о которых мы расскажем ниже, оно считалось дурным знаком.

Северное сияние: что это такое и как происходит

Давайте разберемся, что это такое северное сияние, которое удивляет и пугает людей, живущих возле северного и южного полюсов?
Загадку таинственных огней отгадал еще Михаил Ломоносов, решив, что здесь играет роль электричество. Чтобы подтвердить свою теорию, ученый через колбы, наполненные различными газами, пропустил ток. После опыта колбы засияли неповторимыми цветами.

Проще говоря, выброшенные нашим Солнцем заряженные частицы (солнечный ветер) заставляют воздух Земли переливаться разноцветными огнями.

Земля является для частиц магнитом, который образует магнитные поля из-за токов, возникшие при вращении ядра, в основе которого лежит железо.

С помощью магнитного притяжения наша планета «ловит» пролетающий солнечный ветер и направляет его туда, где находятся магнитные полюса.

Там солнечные частицы моментально притягиваются к ним, и от столкновения солнечного ветра с атмосферой, появляется энергия, преобразовывающаяся в свет, которая и образует северное сияние.

Возбуждённые атомы успокаиваются и начинают излучать световой фотофон; Если азот (N), столкнувшись с солнечными частичками, теряет электроны, то его молекулы преобразуются в синий и фиолетовый цвета; Если электрон никуда не пропадает, то появляются красные лучи;

Когда солнечный ветер взаимодействует с кислородом (O), электрон не исчезает, но начинает выпускать лучи зелёного и красных цветов.

Северное сияние: легенды

С давних времен северное сияние связывали с разными таинственными и порой даже мистическими событиями. Одни народы считали, что небесный огонь приносит счастье, якобы у богов в это время праздники. Другие считали, что сильно разгневался бог огня и надо ожидать неприятностей.

Давайте послушаем, что гласят про северное сияние легенды разных народов.
Норвежцы упоминают о мерцающем мосте, который временами появляется на небосводе, чтобы боги спустились на землю. Одни называли сияние огнями в руках валькирий, чьи доспехи начищены до блеска и от них возникает удивительное сияние.

Другие рассказывали что огни – танец душ умерших девушек.

В рассказах древних финнов полярное сияние означает горящую огнём реку Ружу, которая разделяет мир мёртвых и мир живых.

Североамериканские эскимосы верят, что заставить заиграть небосвод разноцветными огнями можно свистом, а хлопнув в ладоши – немедленно погасить их. Эскимосы Аляски утверждают, что северное сияние несет беду.

Прежде чем выйти наружу, в прежние времена они брали оружие для защиты. Многие верили, что если долго наблюдать за огнями, то можно сойти с ума.

Есть все основания предполагать, что именно благодаря сиянию и возникли мифы о драконах. Многие учёные считают, что битва Святого Георгия, который покровительствует всем англичанам, связана не с ужасным змеем, а с полярным сиянием!

Когда можно увидеть Северное сияние

Тем, кто хочет наверняка знать, когда можно увидеть северное сияние, стоит внимательно прочесть этот абзац. Его можно увидеть ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы не мешал свет фонарей). Полярное сияние появляется в основном с октября по январь и возникает на высоте от 80 и до 1000 километров над уровнем моря и длится от 1 часа до целых суток.

Чем агрессивнее ведёт себя Солнце, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше длится полярное сияние. Наиболее красивые сполохи можно увидеть раз в 11 лет (такова цикличность Солнца).
Северное сияние, фото которого всегда эффектны, чем-то напоминает закат (только в ночное время), но может также воплощаться в виде спиралей или дуг.

Ширина цветной ленты вполне может превышать 160 км, длина – 1500 км. Сам цвет полярного сияния зависит во многом как от того, с каким газом взаимодействует солнечный ветер, но и от высоты, где это произошло. Если газы атмосферы столкнулись на высоте более 150 км – цвет сияния будет красным, от 120 до 150 км – жёлто-зелёным, ниже 120 км – фиолетово-синим.

Чаще северное сияние оказывается бледно-зелёным.

Кадры, полученные с космоса, подтвердили версию, что полярное сияние с южной стороны земного шара почти зеркально отображает это явление с северной стороны. Оно представляет собой кольца диаметром в 4000 км, которые опоясывают полюса.

Где можно увидеть Северное сияние?

Увидеть сияние в Средневековье, когда северный магнитный полюс находился восточнее, можно было не только в Скандинавии или на севере России, но даже на севере Китая. Теперь увидеть северное сияние можно возле магнитных полюсов нашей планеты: • на северном полюсе (хорошо видно его на впадине Росса);

• в Антарктиде;

• в Северной Америке (от 20 до 200 раз в год); • на севере скандинавских стран, особенно на острове Шпицберген. Здесь наблюдать его можно не реже, чем в Северной Америке; • в широтах между Лондоном и Парижем – 5-10 раз в году; • на севере Флориды северное сияние бывает четырежды в год;

• в России – на Кольском полуострове;

• в Шотландии (причем в апреле); • из космоса (когда отсутствует влияние нижних плотных слоёв атмосферы, которые значительно искажают зрелище). Увидеть северное сияние можно и на других планетах Солнечной системы – на Юпитере, Венере, Марсе, и возможно и на Сатурне.

Пока что все тайны мерцающих огней ещё не разгаданы. Особенно интересует учёных вопрос, сопровождается ли оно звуковым эффектом.

Источник: http://chydesa-mira.ru/severnoe-sianie/

Северное сияние – огненный танец на небесах

Северное сияние — мистический, непредсказуемый и красивый феномен, внезапно появляющийся и точно также внезапно исчезающий.

В этой статье, помимо захватывающих дух фотографий, Вы узнаете о том, что это за явление, познакомитесь с целым рядом интересных фактов, о которых наверняка даже и не подозревали. Мы даже углубимся в древнюю историю и фольклор различных народов, чтобы более детально узнать о происхождении северного сияния.

Если теория окажется для Вас слишком сложной, оставляйте свои вопросы в комментариях, и обязательно получите подробный ответ. Жду Ваших отзывов, дополнений и комментариев.

В прошлых выпусках LifeGlobe мы писали о таких чудесных явлениях природы, как радуга, а также о необычных облаках. Сегодня я расскажу вам о Северном сиянии. Это свечение верхних слоёв атмосферы планеты, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Северное сияние — это потрясающее по красоте, захватывающее дух зрелище. Оно может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток.

Ответ на вопрос, что же это такое, первым нашел Михаил Ломоносов. Проведя бесчисленное количество опытов, он высказал предположение об электрической природе этого явления. Ученые, продолжившие изучение этого феномена, на основе опытов подтвердили правильность его гипотезы.

Они заполняли полые трубки азотом, неоном, водородом, аргоном и другими разреженными газами, пропуская через них электрический ток. Каждый газ светился (люминесцировал) по-разному. Затем было установлено, что свечение разреженных газов происходит в верхней части атмосферы — ионосфере (на высоте от 80 до 1 000 км).

Также была выявлена тесная связь с активностью деятельности Солнца. Когда на нем происходят взрывы, в ионосферу Земли устремляются заряженные частицы (корпускулы).

Сталкиваясь с частицами разреженных газов, находящихся в ионосфере, они заставляют их светиться: чем активнее Солнце, тем Северное сияние охватывает большее пространство небесного свода. Особенно сильным это явление бывает в период максимума 11-летнего цикла солнечной активности.

Итак, северное сияния возникают вследствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем.

Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный и южный магнитные полюса (авроральные овалы). Выявлением причин, приводящим к высыпаниям заряженных частиц из плазменного слоя, занимается космическая физика .

Экспериментально установлено, что ключевую роль в стимулировании высыпаний играет ориентация межпланетного магнитного поля и величина давления плазмы солнечного ветра.

В очень ограниченном участке верхней атмосферы сияния могут быть вызваны низкоэнергичными заряженными частицами солнечного ветра, попадающими в полярную ионосферу через северный и южный полярные каспы. В северном полушарии каспенные сияния можно наблюдать над Шпицбергеном в околополуденные часы.

При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как полярное сияние.

Спектры полярных сияний зависят от состава атмосфер планет: так, например, если для Земли наиболее яркими являются линии излучения возбуждённых кислорода и азота в видимом диапазоне, то для Юпитера — линии излучения водорода в ультрафиолете.

Поскольку ионизация заряженными частицами происходит наиболее эффективно в конце пути частицы и плотность атмосферы падает с высотой в соответствии с барометрической формулой, то высота появлений полярных сияний достаточно сильно зависит от параметров атмосферы планеты, так, для Земли с её достаточно сложным составом атмосферы красное свечение кислорода наблюдается на высотах 200—400 км, а совместное свечение азота и кислорода — на высоте ~110 км. Кроме того, эти факторы обуславливают и форму полярных сияний — размытая верхняя и достаточно резкая нижняя границы.

Читайте также:  Небольшое созвездие южный крест - все о космосе

Северное сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах-поясах, окружающих магнитные полюса Земли — авроральных овалах.

Диаметр авроральных овалов составляет ~ 3000 км во время спокойного Солнца, на дневной стороне граница зоны отстоит от магнитного полюса на 10—16°, на ночной — 20—23°.

Поскольку магнитные полюса Земли отстоят от географических на ~12°, полярные сияния наблюдаются в широтах 67—70°, однако во времена солнечной активности авроральный овал расширяется и полярные сияния могут наблюдаться в более низких широтах — на 20—25° южнее или севернее границ их обычного проявления.

Северное сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям.

Во время полярного сияния за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного из зарегистрированных в 2007 году возмущений — 1?2 джоулей, примерно столько же, сколько во время землетрясения магнитудой 5,5. При наблюдении с поверхности Земли Полярное сияние проявляется в виде общего быстро меняющегося свечения неба или движущихся лучей, полос, корон, «занавесей». Длительность полярных сияний составляет от десятков минут до нескольких суток.

Магнитные поля планет-гигантов Солнечной системы значительно сильнее магнитного поля Земли, что обуславливает больший масштаб полярных сияний этих планет по сравнению с полярными сияниями Земли.

Особенностью наблюдений с Земли (и вообще из внутренних областей Солнечной системы) планет-гигантов является то, что они обращены наблюдателю освещённой Солнцем стороной и в видимом диапазоне их полярные сияния теряются в отражённом солнечном свете.

Однако благодаря высокому содержанию водорода в их атмосферах, излучению ионизированного водорода в ультрафиолетовом диапазоне и малому альбедо планет-гигантов в ультрафиолете, с помощью внеатмосферных телескопов (космический телескоп «Хаббл») получены достаточно чёткие изображения полярных сияний этих планет.

Особенностью Юпитера является влияние его спутников на полярные сияния: в областях «проекций» пучков силовых линий магнитного поля на авроральный овал Юпитера наблюдаются яркие области полярного сияния, возбуждённые токами, вызванными движением спутников в его магнитосфере и выбросом ионизированного материала спутниками — последнее особенно сказывается в случае Ио с её вулканизмом. На изображении полярного сияния Юпитера, сделанного космическим телескопом «Хаббл» заметны такие проекции: Ио (пятно с «хвостом» вдоль левого лимба), Ганимеда (в центре) и Европы (чуть ниже и справа от следа Ганимеда).

Впрочем, научные определения кажутся слишком сухими и бездушными, когда по небу бегут цветные лучи и полосы, или на всем пространстве с востока на запад вспыхивает многоцветный пульсирующий занавес.

В древние времена люди не понимали природу, поэтому с Северным сиянием связано множество мифов и поверий.

В древней норвежской мифологии часто упоминается мост Бифрост — горящая дрожащая арка, пересекающая небо, по которой боги могли спускаться с неба на землю. Не исключено, что прообразом для этого моста было полярное сияние.

В некоторых преданиях лучи полярных сияний восприняты как огни, которые несут валькирии (дочери славного воина или конунга, которые реют на крылатом коне над полем битвы и выбирает наиболее храбрых воинов, чтобы забрать их после их смерти в небесный чертог Вальхаллу).

Девы-воительницы изображаются в шлемах, со щитами и копьями; от блеска их доспехов, согласно поверьям, на небе возникает северное сияние.

В дополнение мосту Бифрост финская мифология ссылается на реку — Ружа — которая горит огнём, и означает границу между царствами живых и мертвых.

В норвежском фольклоре северное сияние описывалось как предвестник плохой погоды: предполагалось, что за яркими всполохами следуют снег и ветер. Другие норвежские народные легенды говорят, что северное сияние — это небесный танец душ умерших дев.

 
Эскимосы в зоне залива Гудзон в Северной Америке, как и в других местах, очень много знают о явлении северное сияния. Среди эскимосов распространён миф, что полярное сияние может быть вызвано свистом, в то время как хлопок в ладоши заставит его погаснуть. Другие мифы эскимосов говорят, что полярное сияние вызвано духами, играющими в небесный футбол черепом моржа.

Некоторые группы Эскимосов расценивают северное сияние как показатель хорошей погоды, которая будет принесена духами. Эскимосы в Пойт Барроу на Аляске видели в северное сиянии недоброжелательность, и брали с собой оружие для защиты, если необходимо было выходить наружу во время северное сияния. Также некоторые эскимосы говорят: “Тот, кто долго глядит на северное сияние, скоро сойдёт с ума!”

Некоторые племена североамериканских индейцев полагают, что северное сияние является светом фонарей, которые несут духи, ищущие души умерших охотников. Подобно эскимосам из Пойт Барроу, индейцы племени Лиса в Висконсине опасались полярного сияния, видя в нём привидений своих мертвых врагов. Другие племена ощущали северное сияние как свет огней, используемых всемогущими северными шаманами.

Северное сияние также вошло в фольклор австралийских аборигенов, которые видели в нем танец богов по небу.Северное сияние, весьма возможно, было источником Китайских легенд о драконах. Извивающиеся как змеи формы активных зон полярного сияния часто изображаются как небесные змеи в древних хрониках.

Европейские легенды о драконах, также, могут иметь их происхождение в активности полярных сияний.

Какая ирония, что в настоящее время многие исследователи-историки полагают, что легендарная битва святого покровителя англичан (Святого Георгия) была, скорее всего, с этим частым Шотландским явлением, полярным сиянием, а не с драконом!

В недалёком прошлом неправильные представления относительно причины полярного сияния все еще были обычны среди широкой публики.

Например, многие люди на среднем западе Америки полагали, что полярное сияние является отражением солнечного света от полярного льда, упуская из виду бесконечную темноту зимних месяцев в Арктических широтах! Другое романтичное объяснение состояло в том, что свет полярного сияния является результатом столкновений айсбергов в полярных морях.

Самые впечатляющие Северное сияния появляются с цикличностью 11 лет и 22 года, зависит это от солнечной активности. Благодаря съемкам со спутника подтвердилась старая теория о том, что полярные сияния в северном и южном полушариях представляют собой почти зеркальные отражения друг друга — это кольца диаметром около 4 тысяч км вокруг каждого полюса.

В Средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае. Тогдашние летописцы объясняли это тем, что это великаны сражаются в небе, или что с небес летят на землю сверкающие разноцветными огнями копья.

Сейчас северное сияние часто можно наблюдать в Шотландии, особенно в апреле; около четырех раз в году появляется оно и на севере Флориды, но наиболее ясно его видно поблизости от магнитных полюсов: например, в Северной Канаде и на Впадине Росса в Антарктике. Одно из наиболее удобных мест — Северная Скандинавия; хорошо наблюдать полярное сияние на острове Шпицберген, севернее Норвегии.

А южное полярное сияние лучше всего наблюдается на антарктическом континенте. Наблюдают за полярными сияниями и из космоса, где, помимо всего прочего, нет искажающего влияния нижних плотных слоев атмосферы.

Наблюдения с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций дали богатый материал о пространственном расположении сияний, их изменении во времени и о многих особенностях этого явления. Более того, космические аппараты позволили выполнять измерения внутри полярного сияния. Таким способом можно наблюдать сияния и на дневной стороне Земли.

Можно с уверенностью сказать, что исследования последних десятилетий, включая изучение явления с искусственных спутников Земли и ракет и создание искусственных сияний, существенно обогатили наши знания о северных сияниях.

Ясно, что не просто загадка северных сияний разгадана, но и накоплен большой фактический материал об окружающем нашу планету пространстве, состоянии межпланетной среды и солнечном излучении, включая потоки заряженных частиц. И тем не менее проблема северных сияний еще далека от своего решения.

Действительно, мы знаем, что это свечение верхней атмосферы в высоких широтах северного и южного полушарий Земли, вызванное энергичными заряженными частицами, вторгающимися в земную магнитосферу на своем пути от Солнца. Известны и основные закономерности проявления северных сияний: их зависимость от высоты, географического положения, солнечной активности, возмущений магнитного поля Земли и т.

д. И все же в настоящее время мы еще не можем не только описать количественно это явление, но даже предсказать заранее многие закономерности предстоящего северного сияния. Проблема северных сияний оказывается слишком сложной и многоплановой. Например, до сих пор неясна связь северных сияний с погодой. Северяне хорошо знают, что северные сияния чаще наблюдаются в морозные ночи.

Объяснения этому пока нет. В то же время возникают неожиданные взаимосвязи, ждущие своих будущих исследователей, в достаточно необычных вопросах. Только ли страх перед непонятными впечатляющими явлениями природы лежит в основе этих суеверий? Сейчас хорошо известно, что солнечные ритмы с различными периодами (27 суток, 11 лет и т.д.) влияют на самые разные стороны жизни на Земле.

Читайте также:  Древние реки на марсе - все о космосе

Солнечные и магнитные бури (и связанные с ними северные сияния) могут вызывать рост различных заболеваний, в том числе заболеваний сердечно-сосудистой системы человека. С солнечными циклами связаны изменения климата на Земле, появление засух и наводнений, землетрясения и т.д. Все это заставляет еще раз серьезно задуматься над связью между северными сияниями и земными катаклизмами и бедами.

Может быть, не так и глупы старые представления о такой связи? Северные сияния сигнализируют о месте и времени воздействия Космоса на земные процессы. Вызывающее их вторжение заряженных частиц влияет на многие стороны нашей жизни. Изменяется содержание озона и электрический потенциал ионосферы, нагрев ионосферной плазмы возбуждает волны в атмосфере. Все это сказывается на погоде.

Из-за дополнительной ионизации в ионосфере начинают течь значительные электрические токи, магнитные поля которых искажают магнитное поле Земли, что прямо влияет на здоровье многих людей. Таким образом, через северные сияния и связанные с ними процессы Космос воздействует на окружающую нас природу и ее обитателей.

Источник: http://lifeglobe.net/blogs/details?id=463

Все о космосе

Свой рассказ о «необыкновенных» природных явлениях мы начнём с величественного явления природы — полярного или, как его иногда неправильно называют, северного сияния (называть полярное сияние северным неправильно потому, что полярные сияния наблюдаются не только у северного полюса Земли, но и у южного).

С этим замечательным явлением, разыгрывающимся временами на ночном небе, хорошо знакомы жители северных областей нашей Родины. Высоко в небе возникает небольшое светящееся пятно. Оно растёт, разливается по небу, становится всё ярче и ярче. Светлеет ночь.

На тёмном небе полярной ночи загораются разноцветные переливающиеся дуги — красные, оранжевые, розовые. Вспыхивают пучки ярких, дрожащих лучей. В воздухе как бы висят переливающиеся цветами радуги огромные колыхающиеся занавеси.

«Сполохи играют»,— говорят северяне.

В феврале 1950 года большое полярное сияние было видно над Москвой. В течение нескольких часов на северном участке неба ярко светились две большие дуги — ярко-красная и светло-зеленая. Дуги беспрерывно изменяли свою яркость и своё место, исчезали, появлялись вновь. Москвичи с большим интересом наблюдали это редкое для Москвы природное явление.

Грандиозная, появляющаяся внезапно, картина полярного сияния и незнание причин этого явления в прошлом вызывали у людей преклонение перед могущественными, неведомыми силами природы, укрепляли веру в божественные, чудесные явления, в «небесные знамения».

Часто величественные переливающиеся сияния на небе люди принимали за «небесные воинства».

В одной из русских летописей, где описывается известное сражение Александра Невского с немцами на льду Чудского озера, летописец так и пишет:
«Се же слышах от самовидца и рече ми, яко видех полк божий на вьздусе, пришедше на помощь Александрией и мнози видеша веонии полки божиа, помогающи Александру».

Современная наука, изучая окружающую природу, познавая закономерности и взаимосвязь различных явлений, находит им простое, естественное, научно правильное объяснение.

Все «необыкновенные», тобиш редкие и необъяснимые на первый взгляд явления природы становятся ясными, объяснимыми, понятными. Наука изгоняет из природы «божественные» силы.

Найдено научное объяснение и величественным полярным сияниям.

Первым учёным, изучавшим природу полярного сияния, был великий русский учёный М. В. Ломоносов, сын рыбака-помора с Белого моря. Наблюдая полярные сияния, Ломоносов определил высоту, на которой происходит это замечательное явление.

«Северное сияние нарочито порядочное…— писал он в одном из своих сочинений,— приметил я здесь в С.

-Петербурге и сколько возможно было смерил…» Ломоносов нашёл, что нижний край наблюдаемого полярного сияния находится примерно на высоте 150 километров от земной поверхности.

Таким образом, было установлено, что явления полярного сияния происходят в высоких разреженных слоях атмосферы. Какие же силы вызывают это замечательное явление природы?

Ломоносов предположил, что причиной полярных сияний служат электрические разряды, происходящие в разреженных слоях воздуха. Ещё раньше, изучая проявления электричества, он нашёл, что в разреженном воздухе можно при известных условиях наблюдать электрическое свечение. Такое свечение Ломоносов называл «электрическим светом третьего рода».

Ломоносов ставил специальные опыты. Он выкачивал из стеклянного шара воздух и пропускал через него электрический ток.

В шаре появлялся «бледный и слабый свет», «…возбуждённая Электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, писал учёный,— внезапные лучи испускает, которые в мгновение ока исчезают, в то же почти время новые на их местах выскакивают, так что беспрерывное блистание быть, кажется».

Из этих опытов Ломоносов сделал смелое предположение: «…весьма вероятно, писал он,— что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе Электрической силы. Подтверждается сие подобием явления и ис-чезания, движения, цвету и виду, которые в северном сиянии и в Электрическом свете третьего рода показываются».

Великий русский учёный в основном дал совершенно правильное объяснение природы полярного сияния.

Теперь хорошо известно, что это явление действительно представляет собой свечение разреженного воздуха в высоких слоях атмосферы, возбуждаемого электрически заряженными частичками.

Дальнейшее изучение полярных сияний показало также, что они действительно происходят на очень больших высотах — от 80—100 до 800—1000 и более километров над поверхностью Земли.

Многие учёные после Ломоносова изучали проходимость электрического тока через разреженные газы Для опыта брались обычно запаянные с обоих концов стеклянные трубки. Воздух из такой трубки откачивался, и она заполнялась каким-либо разреженным газом — водородом, азотом, арго-ком и другими.

Электрический ток пропускался через трубку при помощи впаянных в неё специальных металлических пластинок — электродов. Как известно, воздух и другие газы при атмосферном давлении не проводят электричества; они являются так называемыми изоляторами. Но когда газ сильно разрежен, он становится проводником электрического тока.

Такое явление и наблюдается в нашей трубке: стоит в ней создать разрежение газа, как в трубке между электродами образуется поток быстро летящих электрически заряженных частиц — электронов, то есть потечёт электрически» ток. И тут же в трубке ‘появляется мерцающее свечение.

Это свечение — результат ударов быстро летящих электронов о частички разреженного газа, заключённого в трубке.

Разные газы светятся под действием электронов различно. Например, аргон даёт голубое свечение, трубка с неоном светится красным светом. Но что же вызывает грандиозное свечение воздуха в его верхних, разреженных слоях?

Оказывается, также электрические заряженные (положительно и отрицательно) частицы; их выбрасывает из своих недр Солнце. Мощные потоки таких частиц падают на воздушную оболочку Земли и вызывают полярные сияния. Наукой установлено, что особенно много заряженных частиц выбрасывается из областей так называемых «солнечных пятен».

Связь «солнечных пятен» и полярных сияний на Земле была замечена уже давно. Дело в том, что количество пятен на Солнце, а также площадь, которую они занимают, не одинаковы в разные годы. В отдельные годы число пятен сильно уменьшается, а е другие — значительно возрастает.

Замечено, что солнечные пятна бывают особенно многочисленны через каждые одиннадцать лет. И замечательно — полярные сияния усиливаются и ослабевают также через каждые одиннадцать лет. В годы, когда на Солнце наблюдается наибольшее число пятен, полярные сияния особенно часты и мощны.

Убывает число солнечных пятен — и полярные сияния наблюдаются реже.
Надо думать также, что Солнце оказывает влияние на полярные сияния и другим путем. Как известно, в состав солнечного излучения входят так называемые ультрафиолетовые лучи (это те самые лучи, которые вызывают загар кожи).

Под действием этих лучей на больших высотах нейтральные атомы газов, входящих в состав воздуха, превращаются в электрически заряженные частицы — ионы. Такой процесс идёт в верхних разреженных слоях атмосферы непрерывно, и благодаря этому над Землёй существует область, хорошо проводящая электричество.

Это так называемая наносфера. И именно здесь, в ионосфере, и играют сполохи, полярные сияния.

Наш земной шар представляет собою огромный маг-кит. Как и всякий другой магнит, он окружён магнитным силовым полем. Имеет земной магнит и свои магнитные полюсы —северный и южный. Они находятся вблизи географических — северного и южного — полюсов Земли.

Действие всем известного компаса — маленькой магнитной стрелки — и основано как раз на том, что наша Земля является большим магнитом. Магнитное силовое поле Земли действует на маленькую магнитную стрелку так, что она становится вдоль силовых линий земного магнитного поля — в направлении север — юг.

Влияет магнитное поле Земли и на поток электрически заряженных частиц, идущий от Солнца; под действием этого поля поток электронов отклоняется к магнитным полюсам Земли — северному и южному. Вот почему полярные сияния и возникают близ полюсов.

Разноцветные дуги и пучки переливающихся лучей, которые мы видим на небе во время полярных сияний, связаны, очевидно, с направлением действия магнитных сил Земли. Благодаря непрерывным изменениям этих сил беспрерывно меняется, «играет», и свечение верхних слоев воздуха над Землёй.

Так объясняется загадка самого величественного природного явления — полярного сияния.

В наши дни на использовании открытого М. В. Ломоносовым свечения разреженных газов основано устройство газосветных ламп или, как их часто называют, «ламп дневного света». Эти замечательные лампы получают теперь всё большее применение. Большая заслуга в создании «ламп дневного света» принадлежит нашим учёным школы акад. С. И. Вавилова.

Читайте также:  Парсек - все о космосе

Так наука не только объясняет непонятные явления природы, но и ставит добытые ею знания на службу человеку

Источник: http://www.allkosmos.ru/polyarnoe-siyanie/

10 удивительных фактов о Северном сиянии

Известное, как Северное сияние, это свечение поражает удивительной красотой. Разноцветный природный феномен уже тысячи лет заставляет человечество восторгаться. Предлагаем ответы на вопросы, о которых вы, вероятно, и не догадывались.

10. Сияние видно из космоса

Это большой подарок, увидеть Северное сияние собственными глазами на Земле, но еще большим чудом оно кажется из космоса, когда кажется, будто можно прикоснуться к нему руками. Астронавты видят Северное сияние во всей его красе и могут сделать неимоверно интересные фотографии с орбитальной Международной космической станции, если им повезет увидеть этот феномен.

9. Трудно точно предположить появление Северного сияния

полярное сияние

Такие явления, как метеоритный дождь, ученые могут спрогнозировать, и заранее подготовиться к наблюдению, выбрав лучшее для этого место и настроив аппаратуру. Но этого нельзя сказать о Северном сиянии.

Предположить, когда магнитное поле Земли отреагирует на коронарный выброс масс Солнца, практически невозможно.

Ученые не могут указать, в каком месте магнитного поля будет столкновение с выбросом массы Солнца, будет ли это глобальное световое шоу или небо так и останется традиционно темным.

8. Сияние возможно и на Южном полюсе

Сияние возможно и на Южном полюсе

Самое распространенное название у полярного сияния – Северное. Судя по названию, можно предположить, что подобное явление возможно только на Северном полюсе.

Но дело в том, что в Антарктиде тоже наблюдается подобное явление, и его называют Южно-полярным сиянием.

С географической точки зрения Южный полюс гораздо враждебнее, чем Северный, поэтому наблюдать подобное явление массово здесь сложно технически. Чего не скажешь о Северном полюсе.

7. Следующий большой цикл ожидается в 2024 году

Следующий большой цикл ожидается в 2024 году

Людям далеким от астрологии и космоса не до конца понятна природа этого явления, но то, что это явление неимоверно красивое, факт неоспоримый.

В пик солнечной активности, когда происходят выбросы огромных коронарных масс, сияние на полюсах становятся более яркими, красочными и частыми. Активность Солнца циклична и бывает примерно каждые 11 лет.

Последняя была зафиксирована в 2013 году, поэтому следующее световое шоу будет приблизительно в 2024 году.

6. Разные ионы являются причиной разноцветности Северного сияния

Разные ионы являются причиной разноцветности Северного сияния

Радуга традиционно состоит из неизменного набора цветов, может меняться только их интенсивность. Полярное сияние тоже бывает разноцветным, и некоторые цвета присутствуют чаще других.

Его цвет зависит от набора и процентного соотношения атмосферных газов на тот момент. Если в атмосфере больше кислорода, то сияние будет зеленым с красноватым оттенком.

Если в атмосфере много азота, то оно будет голубым с красным оттенком, если гелия – голубым или фиолетовым. Чаще всего Северное сияние зеленоеблагодаря молекулам кислорода.

5. Многие ученые изучают полярное сияние

Как и любое другое природное явление, полярное сияние вызывало и продолжает вызывать научный интерес.

В истории человечества многие пытались ответить на многочисленные вопросы, включая Аристотеля, Сенеку, Декарта, Тихо Браге и Бенджамина Франклина.

Все они работали в разные исторические эпохи и имели разные представления о причине этого явления, но всех их завораживало световое шоу полярного сияния.

4. Галилео Галилей и Пьер Гассенди были первыми, кто дал этому явлению название

Галилео Галилей

Итальянский астроном, физик, инженер и философ Галилео Галилей был очень талантливым человеком и выдающимся ученым. На протяжении всей своей жизни как его только не называли, от отца науки до отца современной физики, так как его вклад в мировую науку эпохи Ренессанса неизмерим. Именно он дал название полярному сиянию, хотя есть утверждения, что это сделал другой ученый, Пьер Гассенди.

3. Сияние находится гораздо дальше, чем кажется

Сияние находится гораздо дальше, чем кажется

Без сомнения, полярное сияние очень красивое, а тот факт, что люди думают, будто они находятся в эпицентре происходящего, еще больше подогревает интерес.

Сияние, кажется, распространяется по всему небу прямо над головами. Но это оптическая иллюзия. Оно происходит на высоте около 100 км над поверхностью Земли.

Если в нём преобладает красный цвет, то оно происходит еще выше, на расстоянии до 300 км.

2. Существует много легенд, связанных с Северным сиянием

Северное сияние

Как и к другим явлениям, в древности люди относились с большим страхом и уважением к полярному сиянию, так как не понимали его природного происхождения. Поэтому они создавали мифы и легенды, чтобы хоть как-то объяснить то, что они видят.

Народ маори в Новой Зеландии и народы Северной Европы и Америки верили, что свет на небе – это отражение факелов и костров. Индейское племя меномини, штат Висконсин, верили, что оно указывает на местонахождение великанов, духов охотников и рыбаков.

А эскимосы на Аляске верили, что это души животных, на которых они охотились, или души умерших предков.

1.Не только на Земле происходят полярные сияния

Не только на Земле происходят полярные сияния

Люди на Земле заворожено следят за Северным сиянием, изучают его, снимают о нем фильмы, но явление во Вселенной не уникальное. Оно происходит на всех планетах, где есть атмосфера и именно в районе полюсов. Астрономы зафиксировали такое свечение на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне.

http://interesnosti.com/808655476501515084/10-udivitelnyih-f…

Источник: http://chagnavstretchy.mirtesen.ru/blog/43218411300

Полярное сияние

Любительская астрономия > Полярное сияние

Полярное сияние – это природное явление, которое заключается в свечении разреженных верхних слоев атмосферы, обусловленное столкновением на высоте до 1000 км электронов и протонов, попавших в атмосферу из космического пространства, с молекулами и атомами воздуха. Взаимные ударения частиц с молекулами азота и кислорода возбуждают последние и приводят их в состояние с высокой энергией.

В свою очередь, полярное сияние – это процесс возврата частиц в равновесное состояние через излучение квантов света определенных длин волн. Наблюдать его можно в обоих полушариях на широтах 67-70 ˚в авроральных овалах, окружающих магнитные полюса нашей планеты. В периоды повышенной солнечной активности полярное сияние можно увидеть даже на широтах 45-50˚.

Как правило, полярные сияния визуализируются в зимнее время. Именно поэтому в России давно появилось устойчивое название этого явления «северное сияние».

Ведь в нашем понимании север – это место, где всегда снежно и морозно. На самом деле, полярные сияния гораздо чаще случаются в осеннее-весенний период, а их пик приходится на весеннее или осеннее равноденствия.

Полярные сияния цикличны. Один цикл составляет 27 дней и 11 лет.

Полярное сияния формируется под воздействием солнечного возмущение. Доказательством тому служит цикличная природа этого явления. При этом циклы совпадают с 11-летними колебаниями солнечной активности и с вращением Земли за 27 суток. Дополнительным аргументом является концентрация полярных сияний в областях возмущений магнитных полей.

Изучение полярного сияния

Визуально, полярное сияние представляет яркие вспышки на небосклоне, которые сопровождаются колоссальным выбросом энергии. Иногда сила излучения превышает землетрясение в 5-6 баллов. Кроме того, периодически можно наблюдать пульсирующие полярные сияния, во время которых слышен легкий треск или свистящий звук.

Полярные сияния различаются и по форме: однородные полосы и дуги, пульсирующие духи и поверхности, пятна, всполохи, короны, проблески, лучи и лучистые дуги. Как правило, природное шоу начинается с появления на небе наиболее распространенной формой сияния – сплошной дуги, а по мере возрастания яркости она трансформируется в иные формы.

Уровень яркости влияет и на цвет полярного сияния. Существует международная шкала для определения интенсивности свечения, которая варьируется от I до IV баллов.

Так, слабые сияния I-III баллов кажутся человеку однотонными, поскольку их цветовая интенсивность находится ниже границы визуального восприятия. Сияния III-IV баллов чаще видятся как цветные – зеленые, желтые, фиолетовые или красные.

Удивительно, но основная часть излучения исходит от атмосферных частиц (атомарный кислород), которые придают полярным сияниям желтоватые тона или красноватую или зеленоватую лучистость.

Поскольку толщина полярного сияния составляет лишь несколько сотен километров, через него отлично визуализируются яркие звезды.

Полярное сияние можно наблюдать не только с Земли, но и с глубин космоса.

Более того, с борта космического корабля открывается поистине невероятный вид на это явление, поскольку там обзору не мешают ни облака, ни Солнце, ни плотные слои атмосферы, значительно искажающие картинку. Космонавты говорят, что из космоса полярное сияние выглядит как яркая, постоянно двигающаяся и меняющая формы амёба.

Полярное сияние видно и с иных планет. К примеру, атмосфера Венеры также порождает полярное сияние, природа которого аналогична природе его земного собрата.

Искусственное полярное сияние

При желании человек может собственноручно вызвать полярное сияние. К примеру, полярное сияние формируется ядерным взрывом в верхних слоях атмосферы. Когда-то такой опыт был проведен американским министерством обороты.

Тогда военные смогли создать дугу ровного малинового цвета, который постепенно менялся на фиолетовый, красные и зеленый.

Проанализировав цвет искусственного полярного сияния, ученые сделали вывод о том, что причина их формирования обусловлена возбуждением атмосферного азота и кислорода и столкновением их с заряженными частицами.

Также полярное сияние может сформироваться вследствие ракетного выброса. Прочем ученые называют данное явление искусственным свечением.

Потрясающие фотографии полярного сияния

Источник: http://v-kosmose.com/polyarnoe-siyanie/

Ссылка на основную публикацию