СЕВЕРНОЕ СИЯНИЕ

СЕВЕРНОЕ СИЯНИЕ



Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Полярное сияние (лат. Aurora Borealis, Aurora Australis) — свечение (люминесценции) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Природа полярных сияний

Полярные 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 (см. Рис. 3).

Полярные сияния Земли

Полярные 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.

Полярные 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. Так за одно из зарегистрированных в 2007 году возмущений выделилось 5×1014 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.



Полярное сияние.

Полярные сияния других планет Солнечной системы

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» (Рис. 4) заметны такие проекции: Ио (пятно с «хвостом» вдоль левого лимба), Ганимеда (в центре) и Европы (чуть ниже и справа от следа Ганимеда).



Полярное сияние на Юпитере, снимок в ультрафиолете (Hubble Space Telescope)

Северное сияние снова можно увидеть в Хельсинки

3 ноября 2010

Северное сияние Aurora Borealis в последние годы было крайне редким природным явлением в Финляндии, не считая Лапландии. Но этой осенью северное сияние можно наблюдать даже из Хельсинки.

Издание Северо-Европейские Новости сообщает о том, что нынешней осенью северное сияние в Финляндии на подъёме, и многие туристы едут сюда, чтобы полюбоваться необычайно красивым северным небом.

Статистические данные свидетельствуют о том, что чаще всего северное сияние в Финляндии можно увидеть на северо-западе Лапландии, пишет издание YLE. В период с 2006 по 2009 год активность данного природного явления была крайне низкой. Но в этом году северное сияние активизировалось, сообщают представители Финского метеорологического института, располагающего наблюдательными станциями на Шпицбергене и в Скандинавии, которые записывают явления северного сияния.

Портал STOP in Finland пишет о том, что активность северных сияний следует за одиннадцатилетним циклом солнечной активности. Пока частоту явлений на эту зиму предсказать очень сложно, но эксперты Финского метеорологического института считают, что они будут довольно частыми.

(Revontulet) Northern Lights. Rovaniemi , Lapland Finland

На новогоднюю ночь в Финляндии можно будет наблюдать искусственное северное сияние

В Финляндии на Новый год намечается шумное празднество, однако вместо традиционного фейерверка здесь можно будет наблюдать искусственное северное сияние.

Если Рождество жители Финляндии привыкли спокойно отмечать дома, то новогодняя ночь становится настоящим самодеятельным фестивалем пиротехников. За несколько дней до праздника все любители «огненной забавы» запасаются ракетами и петардами, при помощи которых превращают новогоднюю ночь в настоящий праздник света.

Однако фейерверки в Суоми – дело строго регламентированное. Взрывать петарды можно исключительно в специально отведенных для этого местах и только с 18:00 до 2 часов ночи. Ассортимент пиротехники в этом сезоне контролирующие службы сократили примерно на треть, запретив все потенциально опасные изделия.

Традиционный новогодний фейерверк устраивают в каждом крупном городе страны. Однако стремление сохранить окружающую среду приводит к тому, что пиротехнические забавы постепенно уступают место изыскам новых технологий. К примеру, небо над городом Котка в новогоднюю ночь году озарится не новогодним фейерверком, а искусственным северным сиянием.

Оригинальное цветомузыкальное шоу, продолжительность которого составит 15 минут, будет демонстрироваться на протяжении всего новогоднего вечера над Торговой площадью. Власти Котки решили, что замена фейерверка «Новым северным сиянием» – это экологичное решение. К тому же, горожане и без того запускают на Новый год столько петард и ракет, что они с успехом способны заменить отсутствие официальной канонады, пишет ИТАР-ТАСС.



Полярное сияние на Сатурне, комбинированный снимок в ультрафиолете и видимом свете (Hubble Space Telescope)

Комета и северное сияние над Аляской

Пояснение: Найдете ли вы здесь комету? Над замерзшим ландшафтом Аляски переливается яркими цветами северное сияние. Ближе к левому нижнему краю фотографии находится объект, который гораздо труднее разглядеть: комета Икея-Жанга, ярчайшая комета последних лет. В то время как северное сияние угасает за несколько минут, комета еще только начинает ослабевать.

Ее пока еще можно с трудом увидеть невооруженным глазом перед восходом на востоке. Комета - это огромный покрытый грязью снежный ком, который большую часть времени находится во внешних частях солнечной системы - и сейчас он возвращается туда. Эта фотография была получена 20 марта, когда яркость кометы Икея-Жанга была близкой к максимальной. Внимательно рассмотрев фотографию, можно обнаружить еще несколько небесных сокровищ, включая гигантскую галактику M31.



Пояснение: Это полярное сияние или просто облака? Сегодняшняя фотография мощного полярного сияния была сделана две недели назад. На картинке сияние вместе с Луной освещает озеро Уиллоу-Лейк, заснеженные вершины гор Врангеля и хребет Святого Ильи на востоке американского штата Аляска.

С первого взгляда может показаться, что это облака, подсвеченные Луной. Однако полярное сияние только добавляет света на небе, совершенно не затмевая собой звёзды. В северном полушарии Земли это свечение называют северным сиянием. Оно образуется из-за столкновений заряженных частиц в магнитосфере Земли. Если посмотреть из космоса, то можно увидеть, что полярное сияние светится ещё и в рентгеновских и ультрафиолетовых лучах. Чаще всего полярные сияния возникают через несколько дней после мощных магнитных вспышек на Солнце.



Источник: http://www.astronet.ru/db/msg/1176346

Танцующие полярные сияния на Сатурне

Пояснение: Что управляет полярными сияниями на Сатурне? Чтобы выяснить это, учёные просмотрели сотни снимков Сатурна, сделанных космическим аппаратом "Кассини" в инфракрасном диапазоне. "Кассини" получил столько фотографий для того, чтобы проследить за изменениями полярных сияний и составить из фотографий фильмы. Некоторые из таких фильмов показывают, что сатурнианские полярные сияния меняются не только в зависимости от угла падения солнечных лучей, но и по мере вращения планеты. Более того, похоже, что изменения в полярных сияниях связаны с волнообразными изменениями в магнитосфере Сатурна, вызванными его спутниками. Сегодняшняя фотография была сделана в 2007 году.

Здесь в искусственных цветах представлены три диапазона инфракрасного излучения. Кольца отражают относительно голубой солнечный свет. А сама планета светится более низкоэнергичным красным светом. Полоса южных полярных сияний показаны зелёным. Более тщательное изучение фотографий сатурнианского полярного сияния поможет лучше понять процессы полярных сияний на Земле.



Источник: http://www.astronet.ru/db/msg/1247248