Северное сияние что это такое

Северное сияние: где можно увидеть одно из самых красивых явлений природы

Северное сияние, или аврора (Aurora Borealis), — это оптическое явление, при котором верхний слой атмосферы планеты светится зелеными, красными, желтыми, синими и фиолетовыми цветами [1]. В Южном полушарии, например в Австралии, тоже можно наблюдать это явление, его называют южным сиянием.

Сияния на Северном и Южном полюсах называют еще полярными. Северное сияние более популярно среди туристов, так как за ним можно наблюдать в более доступных для человека местах.

Первым природу возникновения этого явления раскрыл Михаил Ломоносов [2]. Полярное сияние происходит из-за столкновения магнитосферы Земли с солнечным ветром. Особенно яркое сияние можно наблюдать после вспышек на Солнце, когда выделяется целое облако заряженных частиц. В последний раз крупное сияние после вспышки было зафиксировано в 2014 году, следующее, по прогнозам Национального управления океанических и атмосферных исследований США, ожидается в 2025-м [3].

Северное сияние с Земли
(Видео: YouTube)

Как образуется северное сияние

Солнечный ветер — это заряженные частицы, протоны и электроны, которые отделяются от верхнего слоя атмосферы Солнца. Они устремляются к полюсам Земли под влиянием магнитного поля. Простыми словами, Северный и Южный полюса Земли примагничивают частицы. Они ионизируют атмосферные газы, и в результате высвобождается энергия в виде света.

В зависимости от того, с какими веществами взаимодействует солнечный ветер, такой цвет приобретает сияние. Например, кислород светится красным и зеленым, азот — синим и фиолетовым. Сияние образуется чаще всего на высоте около 90–150 км [4].

Северное сияние — зрелищная часть магнитной бури. Эта фаза называется «суббурей» [5]. Ее длительность — около полутора часов. Как это выглядит с Земли: в небе появляется ровная дуга, которая начинает изгибаться. Затем по ней идут волны, она разрывается, и сияние охватывает все небо. Из космоса полярное сияние выглядит как кольцо или венок, ширина которого зависит от мощности солнечной вспышки.

Северное сияние из космоса
(Видео: Roscosmos Media / YouTube)

На свечение тратится лишь 5% всей энергии, остальное — на электрические токи и ионизацию газов. Из-за этого на Земле во время полярного сияния могут возникнуть сбои в работе теле- и радиоприборов, перепады напряжения и другие помехи, даже железнодорожные стрелки могут передвигаться самостоятельно [6].

Когда можно увидеть северное сияние

Полярное сияние можно наблюдать приблизительно 10–20 раз в год. Но важно оказаться в нужное время в нужном месте.

• Сезон: с сентября по апрель. В другое время года сияние также возникает. Но летом на севере полярный день, поэтому северное сияние видно плохо. А вот осенью и зимой небо достаточно темное, чтобы увидеть аврору во всей красе.
• Время суток: с 21:00 до 3:00, по данным Геофизического института Университета Аляски в Фэрбенксе [7]. Но также нужно учитывать фазы Луны и облачность. Лучше всего подойдет ясная и морозная погода.
• Место: любая точка в радиусе 2,5 тыс. км от Северного полюса, по информации геофизической обсерватории Тромсе в Норвегии [8]. Хотя распространяться дальше сияние тоже может: например, в 1989 году это атмосферное явление видели жители Гондураса [9].

Кроме того, северное сияние лучше ловить вдали от городских огней. Заранее отслеживать солнечную активность, чтобы выбрать подходящий день, можно на специализированных сайтах с прогнозами [10]. На сайте Национального управления океанических и атмосферных исследований США публикуют информацию о космической погоде [11]. Чтобы понять, когда будет сияние, нужно отслеживать Kp-индекс — индекс отклонения от нормы магнитного поля Земли. Например, в Мурманске можно увидеть полярное сияние при индексе около 3, в Москве — около 6 [12].

Чтобы снимки получились хорошими, лучше подготовить профессиональную аппаратуру, а не обычный смартфон. Нужна камера с высокой светочувствительностью, подавлением шума, объектив лучше взять широкоугольный. Во время съемки фотографы рекомендуют использовать штатив и снимать сияние на короткой выдержке.

Где можно увидеть северное сияние

Полярное сияние можно увидеть в северных странах — России, США (на Аляске), Финляндии, Канаде, Норвегии, Исландии.

В России

1. Мурманская область — самый благоприятный регион для наблюдения за авророй: город Мурманск находится за полярным кругом, добраться туда не составит труда. На Кольском полуострове открыты глэмпинги — гостиницы под стеклянными куполами, откуда можно наблюдать это природное явление. Полярная ночь в Мурманской области зимой длится 42 дня, поэтому вероятность увидеть сияние высока. Самые популярные места — Хибины, Кировск и его окрестности, Териберка.
2. Архангельская область. Сияние можно наблюдать, например, в Кенозерском нацпарке, где не будут мешать городские огни. Также хорошая локация — на берегу Северной Двины, озера Лача или реки Ягринки, здесь световое загрязнение минимально.
3. Республика Карелия. За сиянием можно отправиться на берега Онежского озера, в нацпарк «Паанаярви», на Валаам или берег любого из множества озер, например Контоккиярви возле Костомукши.
4. Республика Коми. Сияние лучше наблюдать в северных районах — например, в окрестностях Воркуты, Инты, Печоры.
5. Красноярский край. Сияние можно увидеть на севере региона, на плато Путорана, а также в окрестностях населенных пунктов Хатанга и Дудинка.
6. Ямал. За северным сиянием нужно отправляться в Салехард — единственный город в мире, расположенный прямо на полярном круге.
7. Якутия. Самая холодная точка, зимой температура опускается до минус 60 градусов по Цельсию. Зато свечения здесь одни из наиболее ярких.

В других странах

1. Норвегия. Оптимальные места — Тромсе и Алта, в последнем находится старинная обсерватория. Она не функционирует, но с обзорной площадки заброшенного здания удобно наблюдать за явлением.
2. Швеция. Здесь туристы едут в город Абиско за полярным кругом. Северное сияние в этих широтах можно наблюдать до 200 дней в году. Также в шведской деревне Юкксьярви расположен первый научный институт, где изучают северное сияние.
3. Финляндия. На ее территории за сиянием можно наблюдать в Кильписъярви или в Соданкюля. Здесь построен звездный городок Astropolis, где есть геофизическая обсерватория.
4. Канада. Город Йеллоунайф посреди тайги считается столицей туризма, связанного с полярными сияниями. Также можно отправиться к Уайтхорсу или в Бэйлетвилль.
5. Исландия. За сиянием можно поехать на озеро Миррар рядом с Рейкьявиком, на вулканы Катла и Эйяфьядлайокудль или фьорд Снэфеллснес, знаменитый своими пейзажами.
6. Аляска (США). Больше всего для наблюдения за полярным сиянием подходят нацпарк «Денали», города Фэрбенкс, Ситка и Юнейтед-Сити.
7. Япония: северная часть острова Хоккайдо, регион Аомори на севере страны, национальный парк «Айгун Альпс».
8. Шотландия. Город Каледония находится близко к полярному кругу, здесь минимальное световое загрязнение. Также популярны остров Скай, Эдинбургский замок, озеро Лох-Мари.

Полярное сияние есть даже на других планетах, но наблюдать его там мы не можем.

Известно, что на Юпитере сияния ярче, чем на Земле, в тысячи раз, поскольку появляются не только от солнечного ветра, но и от частиц, исходящих от спутников планеты. Сияние Сатурна самое высокое среди планет — до 1,2 км. Астрономы наблюдали сияния даже на Венере и Марсе, где слабые магнитные поля. [13].

Ночной дозор: где в России можно увидеть северное сияние

Увидеть северное сияние — мечта многих путешественников и любителей природы. Шансы на удачу особенно велики с октября по март, поэтому самое время определяться с локацией — рассказываем, где можно поймать Аврору, не покидая границ России

Северное (оно же полярное) сияние — это уникальное природное явление, которое возникает в верхних слоях атмосферы, когда заряженные частицы солнечного ветра прорываются в магнитное поле Земли и встречаются с молекулами воздуха. Их дуэт образует причудливое разноцветное свечение на высоте около 100 км. Зеленый свет дают ионы кислорода, а фиолетовый — азот.

Лучше всего северное сияние видно на широте 67–70°. Важный фактор — отсутствие светового загрязнения: чем дальше от крупных городов, тем отчетливее видна Аврора. Еще одно условие — ясное небо, иначе вся красота скроется за тучами. Чтобы увеличить свои шансы на успех, лучше заранее установить на смартфон специальные приложения — Aurora Forecast или Aurora Alerts, которые в режиме реального времени показывают «сиятельную» активность и вероятность возникновения природного явления в той или иной точке. Но даже новейшие технологии не дают стопроцентной гарантии: иногда в погоне за Авророй предстоит провести всю ночь или даже несколько ночей. Именно поэтому на такое путешествие лучше отводить 5-6 дней, а не выходные. Самым «урожайным» считается время с 10 вечера до 3 часов ночи.

Пока большинство границ закрыто, и отправиться за красочным свечением в Финляндию или Исландию не получится, можно «поохотиться» в России: к счастью, на территории нашей страны тоже есть подходящие для этих целей места.

Мурманская область

Пожалуй, самое популярное место в России среди путешествующих в поисках северного сияния. Лучше всего приезжать в Мурманскую область осенью, когда полярная ночь уже опустилась на регион, а суровых морозов еще нет. Сияние хорошо просматривается с высоты Хибинских гор, но этот вариант подойдет только тем, кто готов ради природного светового шоу на четырехчасовую поездку по не самой ровной дороге.

Большинство баз отдыха сосредоточено на берегах озера Имандра: здесь можно заняться не только фотоохотой, но и горнолыжным спортом или катанием на оленьих упряжках.

Те, у кого желания тестировать вестибулярный аппарат на ухабистой дороге нет, могут задержаться в Мурманске, где неплохо развита туристическая инфраструктура. Если отъехать от города на 100-120 км, то вполне реально увидеть в небе желанное разноцветное зарево. Отправиться можно, например, в популярную Териберку или в чуть менее туристическое Видяево.

Архангельская область

В самом Архангельске, который расположен южнее Мурманска, северное сияние видно не очень хорошо. К тому же, небо над областным центром нередко затянуто облаками. Но этот город вполне может стать базой для путешествия, а за главной целью поездки можно отправиться на автомобиле на север области — например, в Северодвинск. Для того, чтобы «охота» точно была удачной, лучше обратиться к опытному проводнику: местные жители умеют находить правильные места для созерцания намного точнее, чем это делают туристы.

Республика Коми

Жители Коми начинают любоваться северным сиянием уже в конце августа-начале сентября, причем, иногда Аврору «ловят» даже над крупными городами. Тем, кто не готов забираться слишком далеко, стоит остановиться в Сыктывкаре, а любители экстрима могут отправиться в намертво застрявшую в советском периоде Воркуту. В последнее время все больше местных жителей сдают туристам жилье в аренду: среди предложений на Booking.com встречаются пусть не роскошные, но вполне приличные варианты.

Карелия

В Карелии все еще можно застать ту самую русскую зиму — холодную, снежную и невероятно живописную. Да и шансы увидеть северное сияние в регионе очень высоки, особенно, если поехать в национальный парк Паанаярви. Это место хорошо оборудовано для туристов: здесь сложно оказаться в уединении, зато не придется жертвовать комфортом. И даже если Аврора по каким-то причинам не покажется, время на территории парка все равно можно провести весело и с пользой: например, попариться в сауне или сходить на зимнюю рыбалку.

Еще один вариант — традиционная карельская деревня Нильмогуба, расположенная на берегу Белого моря. Здесь туристов будет меньше, но теплая одежда и большой термос с горячим чаем — вещи первой необходимости.

Красноярский край

Знатоки уверяют, что за самым ярким северным сиянием стоит отправляться в Красноярский край, на полуостров Таймыр. Здесь находится один из самых северных населенных пунктов России — село Хатанга. В этом месте шансы на встречу с Авророй максимально высоки, особенно, если приехать сюда в декабре-январе, когда полярная ночь длится 18-20 часов. Правда, и столбик термометра в редкий день поднимается выше отметки в -30, поэтому одеваться следует как можно теплее. Добраться до Хатанги можно на самолете из Красноярска: время в пути составит около 4 часов.

ЯНАО

Северным сиянием жителей Ямала не удивишь: здесь это природное явление наблюдают практически круглый год. Сюда устраивают организованные туры с проживанием на стойбище оленеводов: присоединившись к такому, можно сделать уникальные кадры цветного зарева прямо над традиционными ненецкими чумами. Климат в этих краях суровый: теплые вещи и запасные аккумуляторы для техники точно пригодятся.

# Северное сияние

Северное сияние (также полярное сияние или аврора бореалис (Aurora Borealis)) — свечение верхних слоев атмосферы планет, вызванное столкновением с заряженными частицами солнечного ветра. Северное сияние может образовываться не только на планете Земля, но и на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. Данное явление возникает от соприкосновения заряженных частиц плазменного слоя (околоземная область космоса) с верхней атмосферой, вследствие чего входящие в ее состав атомы и молекулы газов активизируются. Северное сияние образуется в слоях стратосферы около магнитного полюса и проявляется в виде зеленовато-красного свечения. Свое влияние на возникновение сияния оказывают резкие изменения магнитного поля Земли. Оно захватывает частицы солнечного ветра, которые перемещаются по полюсам Земли и сталкиваются с ее атмосферой, что приводит к образованию свечения. Ученые выделяют диффузное и точечное сияние. Первое появляется в виде не всегда заметного, безликого свечения в небе. Точечные сияния бывают намного ярче, но увидеть их можно только ночью. Северное сияние можно наблюдать в Северном и Южном полушариях. Самым удачным сезоном для его наблюдения считается период между осенним и весенним равноденствием, с 21 сентября по 21 марта, так как в эти дни в северных широтах рано темнеет. Наиболее подходящими регионами для наблюдения северного сияния считаются район Кильписъярви в Финляндии, норвежская часть Лапландии, а также практически любая точка Исландии. В России это явление лучше всего наблюдать на Кольском полуострове. Первым суть этого явления еще в XVIII веке пытался объяснить Михаил Ломоносов. Фото: Unsplash/Pixabay

Десять лет истории науки: полярное сияние у вас дома
156 лет назад родился ученый, объяснивший природу полярного сияния
13 декабря 2023, 09:00
У спутников Юпитера ревут космические хоры невероятной силы
07 августа 2018, 15:51
На Сатурне полярные сияния бывают даже в полдень
05 июня 2018, 19:40
Группа в Facebook помогла раскрыть загадку пурпурных небесных огней
16 марта 2018, 15:21
Вспышки на Солнце вызвали сияния во всей марсианской атмосфере
01 октября 2017, 15:14
Аппарат Juno помог впервые изучить полярные области Юпитера
26 мая 2017, 13:12
Полярные сияния на Юпитере

В журнале Science опубликованы первые результаты исследующего Юпитер космического аппарата Juno. На фотографии совмещены изображения Юпитера, сделанные телескопом Hubble, и наблюдения полярных сияний на планете, сделанные в ультрафиолетовом диапазоне

26 мая 2017, 11:27
Любители полярного сияния нашли на небе полосатого «Стива»
25 апреля 2017, 12:11
Астрономы обнаружили гигантское холодное пятно на Юпитере
12 апреля 2017, 13:45
Hubble запечатлел полярные сияния на Уране
11 апреля 2017, 15:43
Совершен первый коммерческий полет в зону полярных сияний
25 марта 2017, 17:49
Полярное сияние
15 марта 2017, 11:42

• Новости
• События
• Фото дня
• Цифровая энциклопедия
• Дискуссионный клуб
• Открытия российских ученых

Indicator, 2024 г. 18+

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов Сайта в коммерческих целях разрешено только с письменного разрешения владельца Сайта. В случае обнаружения нарушений, виновные лица могут быть привлечены к ответственности в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

Порождение бури: как возникает и каким бывает северное сияние

Северные сияния правильнее называть полярными, потому что наблюдаются они в районе обоих магнитных полюсов Земли — Северного и Южного. Это явление возникает после вспышек на Солнце, когда звезда выбрасывает в космос большое количество протонов и электронов.

Спустя 30–50 часов в окрестностях Земли появляется облако этих заряженных частиц. Магнитное поле планеты заставляет их сворачивать с прямого пути и двигаться вдоль силовых линий поля. Этот путь ведет либо к Северному магнитному полюсу, либо к Южному.

Полтора часа суббури

В полярных широтах, где силовые линии пронизывают атмосферу и уходят вглубь Земли, частицы сталкиваются с молекулами атмосферных газов, превращая нейтральные атомы в заряженные ионы. Этот процесс называется ионизацией. При этом часть атомов переходит в возбужденное состояние. Такие атомы испускают свет с присущей им длиной волны: водород — красный, азот — желтый, кислород — красный на большой высоте и зеленый — ниже.

Та фаза магнитной бури, которая сопровождается сияниями, носит название «суббуря». Она продолжается от часа до полутора. Сначала в небе вспыхивает длинная ровная дуга. Затем она начинает изгибаться, по ней бегут волны, наконец, дуга разрывается и сияние охватывает все небо.

КПД такого «осветительного прибора» невелик — как у лампы накаливания. Только 5% энергии суббури тратится на свечение, остальное уходит на ионизацию газов и электрические токи в атмосфере. Это «земная сторона» сияния: радиопомехи, отклонение настроенных по компасу буровых инструментов и даже самопроизвольный перевод железнодорожных стрелок.

Свечение максимальной яркости наблюдается не на магнитных полюсах, а в так называемых зонах полярных сияний. Эти зоны можно представить себе в виде обручей диаметром 5–6 тысяч километров. Из космоса сияния над поверхностью земного шара выглядят как венки на голове. Чем мощнее солнечная вспышка, тем шире венок и тем ближе к экватору можно видеть сияние.

Какими бывают северные сияния

Сияние четвертого класса. Исландия

На фото запечатлен момент максимума суббури, в поле зрения сразу несколько дуг. Яркость этого сияния наибольшая, оценивается в четыре балла по специальной шкале.

Один балл присваивается едва заметному свечению, не ярче Млечного Пути, — подобные сияния регистрируются даже под Москвой. Двухбалльные сияния в 10 раз ярче, трехбалльные — в 100 раз, а сияния четвертого класса по яркости сопоставимы с полной Луной.

Яркость дуги не постоянна, она изменяется с периодом от нескольких секунд до минут. При усилении яркости целостная дуга обычно распадается, принимая разнообразные формы: пульсирующие дуги, сходящиеся лучи, драпри (занавеси), короны и отдельные вспышки. Самые яркие сияния наблюдаются в местную полночь. Сезонный же пик приходится на дни весеннего и осеннего равноденствия.

Дорога на запад. Лапландия

На определенной стадии суббури в сиянии возникает характерный яркий изгиб. Такое образование называется английским термином westward travelling surge (в буквальном переводе «движущийся к западу изгиб», сокращенно WTS). Не всегда WTS изогнут в сторону запада, но смещается он непременно к западу. Объясняется это тем, что по дуге сияния в горизонтальном направлении текут токи с востока на запад — в направлении, обратном вращению Земли.

WTS движутся на запад и в северных, и в южных широтах. На снимке запечатлена активная фаза суббури, дуга полярного сияния разбита на две части, ярко-желтый WTS виден в центре, рядом с облаком. Запад слева. Ранняя осень, фотограф находится к югу от зоны полярных сияний.

Большая перспектива. Новый Уренгой

Полярные сияния яркостью 1–2 балла обычно не кажутся разноцветными: интенсивность отдельных цветов ниже порога восприятия человеческого глаза. Сияния в 3–4 балла обычно предстают желтовато-зелеными. Высокая интенсивность данного полярного сияния позволила выхватить его структуру при достаточно короткой выдержке. Редкий по красоте кадр: комбинация желтого, зеленого и красного свечений при определенном ракурсе дает фиолетовые краски.

Мы видим всплеск активности на завершающей стадии суббури. Время далеко за полночь, яркость — 3 балла. Фотография сделана к югу от зоны полярных сияний. Сияние близко к зениту, и его лучи зрительно сходятся в одной точке, подобно рельсам на горизонте.

Стартовая лента. Новый Уренгой

Одиночная дуга яркостью 2 балла в начале суббури. Устойчивые дуги полярных сияний могут простираться с востока на запад на тысячи километров. На этой фотографии видно распределение цветов по высоте. Нижняя граница свечения, примерно в 100 километрах от поверхности земли, окрашена атомами кислорода в ярко-зеленый цвет.

Выше 150 километров атомы кислорода испускают красный свет, как и атомы водорода, этим объясняется фиолетовый оттенок верхней части ленты. Кроме того, эта область подсвечена лучами зашедшего за горизонт Солнца. Ниже 100 километров атмосфера становится настолько плотной, что заряженные частицы туда просто не долетают.

При самой сильной солнечной активности полярные сияния могут наблюдаться на высоте 90 километров.

Стоячая волна. Исландия

Редкое явление — пульсирующие формы на сплошной дуге — до сих пор озадачивает физиков. Возможно, этот феномен сродни прерывистому свечению старых люминесцентных ламп. Вертикальные яркие узлы, разнесенные на определенное расстояние, называются «страты».

Появление такой периодической структуры сопровождается пульсациями магнитного поля. Иногда, очень ненадолго, формируются стоячие волны, и тогда страты видны весьма четко, как на этой фотографии. Снимок сделан после максимума суббури, местное время далеко за полночь. Яркость свечения — 3–4 балла.

Рвущиеся небеса. Аляска

Центр зоны полярных сияний, разгар суббури. Местное время около полуночи, яркость свечения — 2–3 балла.

Фотография сделана 22 марта 2012 года в ходе специального тура для охотников за северными сияниями. Этот вид туризма активно развивается в Скандинавии, Канаде, на Аляске и в России.

_{Фото в анонсе: Tommy Eliassen/Solent News/Legion Media}

_{Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 12, декабрь 2012}