Чем настоящее полярное сияние отличается от других природных явлений?
Отличить полярное сияние от простого свечения атмосферы непросто. Но после этой статьи вы научитесь отличать эти природные явления на раз-два.
Помимо авроры бореалис, вечернее небо иногда окрашивается свечением самой атмосферы, и эти два явления весьма похожи, хоть механизм их возникновения и в корне различен. Существует три типа свечения атмосферы: ночное, сумеречное и дневное.
Как появляется полярное сияние
Солнечный свет проникает в атмосферу Земли, и молекулы, получающие солнечную энергию, возбуждаются, что заставляет их излучать свет. Со временем избыточная энергия высвобождается в виде света. Однако этот свет намного слабее дневного солнечного света, поэтому мы не можем видеть дневное свечение.
Такое же ультрафиолетовое свечение можно увидеть в атмосфере, в основном потому, что солнечные лучи достигают только верхних слоев атмосферы и стимулируют молекулы в ней, в отличие от дневного времени. В сумерках нижние слои атмосферы темные, поэтому свечение верхних слоев можно увидеть невооруженным глазом. Ночное свечение имеет несколько иные свойства.
Оно вызывается атомарным кислородом, образующимся из молекул O2 под действием солнечного света в течение дня. Появляющиеся в результате этого свободные радикалы кислорода очень активны, но им требуется время для рекомбинации — превращения обратно в двухатомные молекулы. Поэтому они могут оставаться в атмосфере в течение ночи. После того как солнце перестает освещать атмосферу, радикалы рекомбинируют с молекулами кислорода и высвобождают энергию в виде света.
Полярные сияния имеют принципиально иную природу: они возникают, когда заряженные частицы солнечного ветра попадают в магнитное поле Земли и, ускоряясь в нем, сталкиваются с молекулами, уже присутствующими в атмосфере.
При этом столкновении выделяется энергия, которую мы видим в виде мягко мерцающего света. Нетрудно отличить полярные сияния от ночного или тусклого свечения атмосферы: первые имеют более выраженную структуру, обусловленную линиями магнитного поля. Если мы видим в небе волнистый столб света, то это солнечный ветер, перемещающийся в магнитное поле планеты. Собственное же сияние атмосферы обычно бесформенно. Кроме того, оно может наблюдаться на всех широтах, а не только вблизи магнитных полюсов.