Северное сияние — Как северные сияния образуются? Почему северные сияния возникают? Природа северных сияний.

Как северные сияния образуются? Почему северные сияния возникают? Природа северных сияний.

Природа северного сияния.

Еще Михаил Ломоносов догадался об электрической природе северных сияний.

Более поздние исследования других ученых подтвердили его догадку. Полые трубки наполнялись азотом, кислородом, неоном, аргоном и другими разреженными газами. Затем через эти трубки пропускали электрический ток. В результате взаимодействия с электричеством газы начинали светиться (люминесцировать) каждый своим цветом.

Каждый из нас знаком с люминесцентными лампами, неоновыми вывесками. Так что, можно сказать, что мы наблюдаем в обычной жизни искусственные мини-северные сияния.

Как северные сияния образуются? Почему северные сияния возникают?

Почему северные сияния возникают?

Также путем многолетних наблюдений была установлена тесная взаимосвязь между солнечной активностью и возникновением полярных сияний. Как только на Солнце происходит взрыв, к Земле устремляется поток заряженных частиц, так называемый «солнечный ветер».

При достижении Земли происходит столкновение частиц солнечного ветра с атмосферой. В результате атомы и молекулы газов возбуждаются и начинают излучать свет (вспомним опыт с полыми трубками). Таким образом и возникает полярное сияние.

Почему северные сияния возникают только на полюсах?

Это связано с магнитным полем Земли. Приблизившись к планете, заряженные частицы солнечного ветра не могут бомбардировать ее атмосферу там, где им вздумается. Еще задолго до того, как солнечный ветер достигнет атмосферы, он захватывается магнитным полем Земли и продолжает свое движение уже вдоль ее силовых линий по направлению к магнитным полюсам.

Ну, а при достижении полюсов звездным гостям уже ничто не мешает дружно «съехать» вниз по дугам силовых линий и устроить на Земле световое шоу продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток.

Как северные сияния образуются? Исследования и опыты.

Как северные сияния образуются и возможно ли их воссоздать в лабораторных условиях? Этот вопрос волновал ученых не одно столетие и вот наконец ответ на этот вопрос был получен.

Как северное сияние было воссоздано в лабораторных условиях.

В исследовательском центре НАСА Лэнгли в Хамптоне, Вирджиния, создано устройство, с помощью которого можно увидеть, как северные сияния образуются и более подробно изучить природу полярных сияний. Устройство получило название Planeterrella. Planeterrella является усовершенствованным продолжением эксперимента 19 века под названием Terrella, в котором ученые вызывали свечение заряженных частиц при взаимодействии с магнитными полями.

Внутри установки смоделирована атмосфера Земли на высоте 80 км – магнитное поле, поток заряженных частиц и аналогичный состав разреженного воздуха. «Единственная разница заключается в том, что заряженные частицы не прибывают от Солнца, а создаются искусственным путем» — рассказывает Гийом Гронофф (Guillaume Gronoff), ученый НАСА, руководящий созданием установки Planeterrella.

С помощью установки Planeterrella можно воссоздать северные сияния, возникающие не только в атмосфере Земли, но и в атмосферах других планет. «Используя наше устройство, мы можем моделировать ситуацию, когда Ио, спутник Юпитера, отражает частицы в сторону Юпитер. Мы можем моделировать аналоги северных сияний, происходящих на Нептуне, Уране во время особой ориентации магнитных полюсов этих планет» — рассказывает Гронофф.

Смоделированные в лабораторных условиях искусственные северные сияния позволяют изучать это явление, возникающее и в весьма специфических условиях. «Эти исследования, производимые с помощью установки Planeterrella, позволят нам создать и изучить аналоги северных сияний весьма экзотических видов, такие, как сияния на Марсе, у которого нет общего магнитного поля, но есть области, создающие над поверхностью этой планеты локальные магнитные поля» — объясняет Гронофф.

Как северное сияние было воссоздано в естественных условиях.

Свидетельством того, что природа северного сияния изучена уже достаточно хорошо, является тот факт, что ученые смогли воспроизвести искусственные северные (полярные) сияния в естественных условиях. Это было в 1985 году в рамках совместного российско-французского эксперимента под названием «Аракс».

Суть эксперимента заключалась в следующем. Были выбраны две магнито-сопряженные (т.е. лежащие на одной силовой линии) точки на поверхности Земли. Для южного полушария это был остров Кергелен в Индийском океане. Точкой северного полушария стал поселок Согра Архангельской области. Затем с Кергелена в сторону Согры была пущена геофизическая ракета с ускорителем частиц на борту. На определенной высоте она создала поток электронов, которые, проникнув в Северное полушарие, вызвали северное сияние над Согрой.

Однако, несмотря на удавшийся опыт и многие раскрытые секреты северных сияний, это атмосферное явление таит в себе еще много вопросов. Какова взаимосвязь полярных сияний и погоды? Как воздействует интенсивность полярных излучений на здоровье человека? Какие изменения вызывают заряженные частицы солнечного ветра в ионосфере, магнитосфере Земли? На эти и ряд других вопросов ученым еще только предстоит найти ответы.

Смотреть фото северных сияний…

В данной статье мы рассмотрели тему: Как северные сияния образуются? Почему северные сияния возникают? Природа северных сияний. Далее читайте: Легенды, предания и мифы о северном (полярном) сиянии.