Чудеса природы. Северное сияние

 

На севере за полярным кругом, можно порой наблюдать красивое и величественное зрелище. На ночном небе возникают полосы, ленты, вспышки и словно колышущиеся «занавеси» зеленоватого, красного и фиолетового свечения. От поверхности нашей планеты до этих огней далеко. Их нижняя граница находится на высоте 65 км, «занавеси» образуются на высоте около 113 км, а верхнюю границу огней может отделять от Земли почти тысяча километров. Удивительное явление длится от нескольких минут до нескольких суток и называется северным или полярным сиянием. Увидеть его можно не только на Крайнем севере, но и за Полярным кругом Южного полушария.

В старинных индейских легендах говорится, что сияния появляются, когда живущие в небесном невидимом дворце духи умерших открывают ставни, и свет из них льется на облака. Наши северные поморы называли эти огни сполохами. Это слово недаром происходит от глагола «полошить», то есть «тревожить». На Севере рассказывают мрачные истории, связанные с «мерячкой» - странным зовом, который действует на некоторых людей во время северных сияний. И это не сказки.

В 1792 году был документально описан один такой случай. После появления яркого пульсирующего северного сияния сын капитана шхуны, промышлявший в районе Шпицбергена, внезапно бросился за борт в ледяную воду. Спасти его не удалось. Другая трагедия произошла в 1898 году во время зимовки у берегов Антарктиды бельгийской экспедиции, возглавляемой лейтенантом Адриеном де Жерлашем. Когда небо над головами полярников осветилось огнями северного сияния, молодой норвежец Толлефсен перепрыгнул через борт и побежал по льду в сторону полюса. За ним последовал еще один матрос. Того пытались остановить, но он вырвался, чуть не зарубив при этом топором штурмана. Этнографы и историки слышали рассказы о том, как почти все жители эскимосского или индейского поселка внезапно бросали свои дома и уходили в черноту полярной ночи, освещаемой лишь таинственными небесными сполохами.

Что мы знаем о полярных сияниях? Как они возникают? И могут ли действительно повлиять на психику человека? Современная физика утверждает, что полярные сияния являются следствием взаимодействия солнечного ветра, магнитного поля нашей планеты и ее самых верхних слоев атмосферы.

Мы нежимся, греемся и загораем под солнечными лучами потому, что наше светило постоянно испускает электромагнитное излучение. Однако помимо видимого света и тепла Солнце ежесекундно выбрасывает в космическое пространство около одного миллиона тонн вещества. Речь идет об ионах, то есть заряженных частицах. В основном это протоны, электроны, лишенные электронов ядра гелия, а также, в меньшем количестве, ионы кислорода, кремния, серы и железа. Все эти частицы обладают очень высокой энергией и отрываются от солнечной короны со сверхзвуковой скоростью – около 400 км в секунду. Так возникает солнечный ветер. Гипотеза о его существовании была выдвинута относительно недавно – в 1957 году – профессором Чикагского университета Е. Паркером. Позже было подтверждено, что солнечный ветер действительно состоит из отрицательных электронов и положительных ионов, то есть представляет собой плазму. Ее суммарный электрический заряд приблизительно равен нулю.

 Солнечная вспышка

Солнце ежесекундно выбрасывает в космос миллионы тонн вещества

Если бы поток солнечного ветра беспрепятственно достиг Земли, наша планета превратилась бы в безжизненную пустыню. На пути этого смертоносного излучения стоят две преграды – атмосфера Земли и ее магнитное поле. Поскольку входящие в состав солнечного ветра частицы заряжены, их траектории в магнитном поле изменяются.

Проделайте простой опыт – насыпьте на лист бумаги железные опилки и поднесите снизу магнит. Металлические крошки выстроятся вдоль силовых линий электромагнитного поля, и вы увидите два магнитных полюса. В этих районах силовые линии сходятся, как деревянные спицы в ручке веера. Магнитные полюса есть и у нашей планеты, и они почти совпадают с Северным и Южным географическими полюсами. Теперь внимание! Важная информация. Заряженные частицы – протоны и электроны – двигаются вдоль линий электромагнитного поля. Это приводит к тому, что солнечный ветер начинает обтекать Землю в районе экватора  устремляться к овальным зонам-поясам в районах полюсов. Эти оны называют авроральными овалами – по имени древнегреческой богини зари Авроры. Ведь именно в этих районах и появляется красивое свечение на фоне черного ночного неба.

Возникает оно благодаря тому, что солнечный ветер отдает часть своей энергии атомам и молекулам газов, из которых состоит атмосфера Земли. Возбужденные таким образом атомы начинают в свою очередь испускать энергию – уже в виде света. Каждый газ светится по-своему. Кислород дает зеленое и красное свечение, азот – фиолетовое. Распределение различных газов в атмосфере Земли неравномерно, отсюда и возникают по-разному расположенные полюсы северного сияния. Во мраке полярной ночи они колышутся совершенно беззвучно, хотя по сути – это настоящий энергетический шторм, по мощности сравнимый со средним землетрясением.

Магнитное поле Земли непостоянно. Солнечный ветер также меняет свою мощность. Его наибольшая интенсивность связана с появлением в короне Солнца мощных «всплесков»- протуберанцев. Именно поэтому мы наблюдаем полярные сияния не постоянно. Они как бы являются наглядными свидетельствами возросшей солнечной активности. В результате магнитное поле Земли начинает меняться наиболее сильно. Возникает так называемая магнитная буря. Организм человека обладает собственными магнитными полями. Разумеется, гораздо более слабыми, чем магнитное поле планеты. Однако это поле играет свою роль в работе нашего тела. Около десяти процентов людей чутко реагируют на изменение магнитного поля Земли. Обычно речь идет о недомогании, но ведь может быть затронута и психика. Не в этом ли кроется причина таинственного зова «мерячки», о которой шла речь в начале рассказа о полярных сияниях?

Постоянное воздействие солнечного ветра на верхние слои атмосферы Земли приводит к тому, что входящие в их состав газы сами превращаются в плазму, то есть становятся положительно и отрицательно заряженными ионами. Не случайно самый верхний слой воздушного океана называют ионосферой. Он обладает многими любопытными свойствами. В частности, вызывает появление таинственных кругов на полях. Впрочем, это уже начало другого рассказа…

Источник: Афонькин С.Ю. Чудеса природы. - Спб., 2010.