Каждую секунду
Солнце выбрасывает миллион тонн материи
со скоростью более полутора миллиона километров в час.
Столкновения с Землёй
не избежать!
Не волнуйтесь:
это не начало очередного фильма-катастрофы Майкла Бэя.
Это «Великий путь полярных сияний».
Северное и южное сияния,
известные также как Aurora Borealis
и Aurora Australis соответственно,
возникают, когда заряженные частицы Солнца
сталкиваются с нейтральными атомами нашей атмосферы.
Энергия, получаемая в ходе столкновения,
даёт начало невероятной игре огней,
которой не перестают восхищаться веками.
Но путь частиц — это не просто
улететь с Солнца и прилететь на Землю.
Как и в любом далёком путешествии
приходится двигаться окольными путями
и не у кого спросить дорогу.
Давайте проследим за этим межгалактическим путешествием,
обращая внимание на три его точки:
выброс частиц с Солнца,
их врéменная остановка в магнитном поле Земли
и появление в атмосфере у нас над головой.
Протоны и электроны, создающие полярные сияния,
покидают солнечную корону.
Корона — это самый верхний слой
солнечной атмосферы
и одно из самых жарких мест на Солнце.
От высокой температуры
атомы водорода и гелия Солнца начинают колебаться
и избавляться от протонов и электронов,
будто сбрасывают лишнюю одежду в жаркий солнечный день.
Сверхактивные и «вырвавшиеся на свободу»,
протоны и электроны двигаются так быстро,
что солнечная гравитация не в силах больше удержать их.
Они скапливаются и образуют плазму —
электрически заряженный газ.
Частицы покидают Солнце
непрерывным потоком плазмы,
известным как солнечный ветер.
Однако Земля не позволяет солнечному ветру
проникать непосредственно на нашу планету,
направляя его окольным путём —
через магнитосферу.
Магнитосферу образуют
магнитные потоки Земли.
Она защищает планету от солнечных ветров,
заставляя частицы двигаться вокруг Земли.
Возможность продолжить путешествие
внутрь атмосферы появляется,
когда магнитосфера перегружена
новыми волнами «путешественников».
Это явление называется корональным выбросом массы,
и оно происходит, когда Солнце выбрасывает
огромный шар плазмы вместе с солнечным ветром.
Когда один такой корональный выброс массы
сталкивается с Землёй,
происходит перегруз магнитосферы
и образуется геомагнитная буря.
Сильная буря воздействует на магнитосферу
до тех пор, пока она не деформируется,
как растянутая резиновая лента,
впуская немного сбившихся с пути частиц в сторону Земли.
Отступившая лента магнитного поля
притягивает их вниз к авроральным овалам,
где возникают
северное и южное полярные сияния.
Пройдя путь в 150 миллионов километров сквозь галактику,
частицы Солнца создают
поражающее воображение световое шоу.
Где-то на высоте от 30 до 320 км над поверхностью Земли
электроны и протоны «встречаются»
с атомами кислорода и азота,
и взаимно радуются этой встрече.
Частицы Солнца в приветствии «хлопают по ладоням» атомам,
тем самым посылая свою энергию
нейтральным атомам кислорода и азота атмосферы.
Когда атомы в атмосфере
входят в контакт с частицами,
те заряжаются и выделяют фотоны.
Фотоны — это мельчайшие импульсы энергии
в форме света.
Цветá, которые появляются на небе,
зависят от длины волны атома фотона.
Благодаря заряженным атомам кислорода
образуются зелёный и красный цветá,
а атомы азота дают
тёмно-синий и тёмно-красный оттенки.
В результате этих взаимодействий
и рождаются полярные сияния.
Полярные сияния хорошо наблюдать в безоблачные ночи,
в регионах рядом с северным и южным магнитными полюсами.
Лучше наблюдать ночью,
так как сияния слабее солнечного света
и их не видно днём.
Не забывайте смотреть в небо
и наблюдать за солнечной активностью,
особенно за солнечными пятнами и солнечными вспышками,
ведь они послужат вам хорошим ориентиром
в преддверии полярных сияний.