Очевидное невероятное

Всё интересное, необычное и невероятное

Северное сияние: новые научные исследования

severnoe-siyanie-novye-issledovaniya-uchenyxНеужели наблюдая за красотой окружающего мира — восхищаясь величием гор или удивительными природными явлениями, мы становимся лучше? Кто бы мог подумать, что необыкновенные виды Гранд Каньона или фото северного сияния делают нашу жизнь более наполненной. Теперь – это уже доказанный факт. Психологи провели ряд экспериментов, в течение которых они тестировали людей, испытывающих чувство благоговения, и, в результате, выяснили, что под воздействием этих эмоций мы более терпимы, менее материалистичны, готовы безвозмездно помогать страждущим и, в целом, чувствуем удовлетворенность своей жизнью. Субъективное восприятие времени при этом меняется, его ход вроде бы замедляется, человек способен в таком состоянии принимать самые правильные для себя ключевые решения. Итак, продолжая серию публикаций о самых красивых местах мира, мы расскажем вам об одном из наиболее загадочных явлений природы – северном или, правильнее говоря, полярном сиянии, фото которого способны повлиять на мироощущение каждого из нас.

Как происходит северное сияние?

Первопричина возникновения северного сияния – это бурная солнечная активность, сопровождаемая вспышками, в результате которых от Солнца отделяется облако заряженных частиц – протонов и электронов. Курсируя в космосе с так называемым солнечным ветром, плазма – электрически заряженное газообразное образование, отсоединившееся от короны Солнца, достигает, в конечном итоге, атмосферы Земли. Но здесь на пути солнечного ветра встает магнитное поле нашей планеты – оно заставляет заряженный поток двигаться либо в сторону Южного полюса, либо – Северного, вдоль своих силовых линий.

solnechnyj-shtorm

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa

Достигнув полярных широт, электроны и протоны бомбардируют нейтральные атомы атмосферных газов Земли, ионизируюя их, что приводит к возникновению суббури – так называется стадия магнитной бури, которая сопровождается характерным свечением – полярным, или северным, сиянием. Всплески цветовых волн северного сияния генерируют возбужденные атомы азота, кислорода и водорода, из которых состоит воздушная оболочка Земли, перешедшие из стабильного состояния в нестабильное вследствие ионизации.

polyarnoe-siyanie-australis-ujnye-shiroty

Где и когда можно увидеть северное сияние?

Большинство полярных сияний происходит в авроральной зоне – у Южного (антарктические сияния) и Северного (арктические сияния) полюсов нашей планеты, от 10° до 20° градуса долготы относительно геомагнитного полюса, то есть от 67° до 70° широты, и имеют разброс от 3° до 6° градусов. Однако если возникает геомагнитная буря, то она способна расширить и сместить авроральный овал к умеренным широтам – на 20-25 градусов южнее или севернее обычных границ. Ярче всего северное сияние проявляется в районе осеннего и весеннего равноденствия, наблюдать же данное явление на небосклоне можно только ночью.

Red-and-green-auroras-norvegia

Сейчас в России ширится популярность экстремальных туров, цель которых – охота за северным сиянием. Где можно увидеть полярное сияние в России? Понятно, что чем ближе к Полярному кругу, тем выше вероятность «словить» радужные сполохи на небе. Мурманская и Архангельская область, Якутия и Карелия, Красноярский край – здесь можно наблюдать самые яркие северные сияния в России. Редко, но даже в Екатеринбурге и Питере иногда происходит данная природная коллизия. А чтобы не упустить нужный момент для тура в погоне за северным сиянием, нужно следить за космической погодой на специализированных сайтах. Там публикуют прогнозы солнечной активности – как только на Солнце происходит вспышка, можно пускаться в путь – через 20-30 часов солнечный ветер достигнет Земли и полярные сияния озарят небеса во многих регионах России и мира.

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa

Северное сияние: цвета

В северных широтах полярное сияние называется Aurora Borealis от имени римской богини утренней зари Авроры и греческого бога северного ветра Борея. Как правило, это интенсивное свечение флуоресцентного зеленого, иногда красноватого, цвета в виде структуры, напоминающей складки портьер или так называемые страты, которые простираются в направлении с востока на запад. «Куртина» полярного сияния состоит из множества параллельных лучей, выстроенных в соответствии с силовыми линиями магнитного поля Земли, – их рисунок может меняться в мгновение ока, а может оставаться неподвижным в течение многих часов.

severnoe-siyanie-foto

Симметрично со сполохами (так называли полярное сияние на Руси) близ Антарктики, в тот же момент времени, в южных широтах происходит аналогичный феномен — Aurora Australis. Название свечения происходит от имени богини Авторы и латинского слова australis, которое переводится как «южный». Южные полярные сияния наблюдаются в Австралии, Южной Зеландии, Южной Америке, Антарктиде. Для этих широт в ночной подсветке неба во время полярного сияния характерно преобладание красного и фиолетового цвета.

severnoe-siyanie-kalgari-foto

После ионизации заряженными частицами, эмиссия кислорода приводит к образованию фотонов, излучающих волны определенной спектральной длины, соответствующей зеленому (557.7 нм), или оранжево-красному (630 нм) цвету. Азот же продуцирует частицы, формирующие свечение синего (428 нм) или фиолетово-красного оттенка. Синие и фиолетовые цвета достаточно редки для Земли и возникают в нижних слоях атмосферы при высокой солнечной активности.

Звуки северного сияния

Долгое время ученые ставили под сомнение существование авроральных звуков, описанных в традиционном фольклоре народов мира и упомянутых путешественниками. В 2012 году впервые было доказано, что северное сияние может сопровождаться звуковыми эффектами, похожими на треск или приглушенные щелчки. Разместив в зоне формирования северного сияния в Финляндии группу микрофонов, ученые из Университета Аалто  зафиксировали это акустическое явление, а затем рассчитали местонахождение источника, который, как выяснилось,  дислоцировался около 70 метров над уровнем земли. Происхождение данных сигналов так и осталось тайной. Сами звуки настолько слабо различимы и длятся непродолжительный период, что нужно прислушиваться для их идентификации, да и не каждое полярное сияние имеет такое «музыкальное» сопровождение. Ученые предполагают, что, возможно, существует несколько механизмов образования звукового ряда, генерируемого Авророй.

severnoe-siyanie-foto

Полярное сияние в традициях народов мира

У австралийских аборигенов полярное сияние обычно ассоциировалось с «недобрым» огнем, возникающим в мире духов. «Пылающие небеса», «Пляска духов» — так древние люди называли небесные сполохи, веря, что этот небесный пожар создает злой дух или призрачные тени умерших, которые хотят что-то сказать живым. Священный закон аборигенов Австралии запрещал кому-либо наблюдать за северным сиянием кроме старейшин мужского пола – только они могли считывать и интерпретировать послания предков.

polyarnoe-siyanie-australis-ujnye-shiroty

В скандинавской мифологии северную зарю связывали с воинственными девами Валькириями – они, скачущие на конях и закованные в латы, отражали лунный свет своей броней, создавая мерцающие эффекты на небе. В древних норвежских летописях 1230 года есть упоминание об испуганных путешественниках, вернувшихся с Гренландии, где они видели океан, охваченный огнем – древние люди решили, что лучи солнца достигли земли и вскорости испепелят все вокруг.

Северное сияние в космосе

И Юпитер, и Сатурн – обладатели намного более мощного магнитного поля, чем Земля, поэтому полярные сияния для таких крупных планет – обычное дело. Сияния на газовых гигантах, аналогично земным, провоцирует солнечный ветер. Интересно, что и малогабаритные планеты Солнечной системы – Уран и Нептун, генерируют цветовые «занавеси». Кроме того, спутники планет, например, Ио для Юпитера, также играют немалую роль в формировании данного необычного природного явления. При помощи космического телескопа Хаббл радужное свечение, подобное земному полярному сиянию, было зафиксировано на спутниках Энцелад, Ио, Европа и Генимед.

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa-jupiter

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa-jupiter

Достаточно редко полярное сияние возникает на Венере, но за счет отсутствия внутреннего магнитного поля оно выглядит как диффузные пятна различной формы и интенсивности, образовавшиеся в атмосфере планеты. Единственный раз, в 2004 году, ученым удалось наблюдать полярное сияние на Марсе – оно охватило площадь 30 км в месте локализации магнитного поля планеты самой высокой мощности.

Полярное сияние в космосе: Сатурн и его спутники

Северное сияние – это природное явление, характерное не только для нашей планеты – «танцующий свет» на Сатурне и Юпитере уже давно заприметила НАСА и следит за ним, как говорится, двумя парами глаз. Мало того, что космический телескоп Хаббл, находящийся на земной орбите, фиксирует полярные сияния Сатурна, Юпитера и прочих планет нашей системы в ультрафиолетовом диапазоне, так еще и космический аппарат НАСА – Кассини (Cassini), курсирующий по орбите «юбочной» планеты, снимает их и в инфракрасном излучении, и в ультрафиолетовом при помощи спектрометра UVIS.

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa-saturn-kassini

Изображения, полученные с Кассини, анализирует команда ученых из Льежа в Бельгии, которая выяснила, что свечение на Сатурне взаимосвязано с вращением его спутников – Энцелада и Мимаса. Кроме того, научные исследования показывают, что солнечные суббури, возникающие на Сатурне, оказывают воздействие на магнитное поле Земли. Координацию научных исследований Сатурна осуществляет лаборатория Реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, а вспомогательные данные, полученные от наземных телескопов обсерватории Кека и ITF NASA, обрабатывает команда ученых Университета Лестера, Великобритания.

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa-saturn-kassini

В то время, как «куртины» полярного сияния на Земле, как правило, зеленые внизу и красные вверху, на Сатурне все происходит в точности до наоборот – красный цвет базируется внизу, ближе к поверхности планеты, а фиолетовый – выше. Это обусловлено тем, что атмосфере Земли преобладают возбужденные молекулы азота и кислорода, а на Сатурне – водорода. Интенсивность свечения зависит от плотности атмосферы планеты и от энергетического потенциала частиц, бомбардирующих ее слои.

Интересно знать. «С возрастом» планеты становятся темнее по цвету и холоднее, чего нельзя сказать о Сатурне. Несмотря на «свои года», эта планета осталась удивительно светлой и теплой – данное несоответствие ученые заметили еще в начале 60-х годов, объясняя необычный феномен присутствием дополнительного источника энергии на поверхности Сатурна. Необычную яркость этой второй по размеру планеты Солнечной системы ученые связывали с гелиевыми осадками, так как гелий не способен образовывать соединения с водородом, которым богата атмосфера Сатурна. И вот, в 2013 году международная группа ученых из Англии и Франции опубликовала свои предположения на этот счет – научные исследования позволяют утверждать, что теплые воздушные массы перемещаются на Сатурне не при помощи конвективного движения, а за счет диффузии через множественные изолированные слои газа, окружающие небесное тело. Благодаря такой системе поверхность Сатурна надежно изолирована, а тепло удерживается максимально эффективно, не покидая нижних слоев его атмосферы.

Северное сияние: последние фото из космоса

Одно из последних фото северного сияния из космоса было сделано 20 августа 2014 года над территорией Северной Америки астронавтом Рейдом Вайсманом с борта Международной космической станции. Геомагнитный шторм, спровоцированный большим облаком газа, которое отделилось от Солнца в результате коронарного выброса, достигло Земли и вошло во взаимодействие с магнитным полем нашей планеты, создав необычный рисунок полярного сияния зеленого и красного цвета, охватившего Северный полюс на подобии короны.

severnoe-siyanie-foto-iz-kosmosa

Необыкновенные по красоте ландшафты, загадочные природные явления — наша Земля — это удивительный мир. Интересно, удастся ли ученым найти что-то подобное в космосе — планеты, где есть жизнь, где природа дарит такую же поражающую воображение окружающую среду.

Будет интересно почитать:

Животные-строители
Цветы – символы стран и народов. Часть 1. Европейские и азиатские флористические эмблемы
Самые необычные сады и парки мира

Метки: , , , , ,

В рубриках: Космос и Микромир и Природа, 04:59, 24 Сен 2014 в 04:59.

1 отзыв

Один отзыв

  1. OK!


Ваш отзыв