Полярните
сияния
Тези
изключително красиви светлинни ивици в
горните слоеве на атмосферата са познати
на човечеството от хилядолетия и са
наречени полярни, защото възникват в
полярните региони, близо до магнитните
полюси на нашата планета.
Източникът
на тези сияния се намира на 149 млн. км. от
нас – Слънцето. То изхвърля гигантски
количества материя – повече от 1 млн. тона/сек.
под формата на нажежен газ. Този газ се
отделя чрез периодични експлозии и
изригвания (протуберанси), под формата на
слънчев вятър. Той се движи със скорост от
200 до 1000 км/сек. и достига Земята в
зависимост от скороста за 2 до 4 дни.
Животът на
нашата планета е предпазен от атаките на
Слънцето чрез дебелата атмосфера и
невидимия щит на нейната магнитосфера –
силното магнитно поле. То се простира на
десетки хиляди километри около Земята и
представлява надежден щит срещу
слънчевия вятър.
Когато
потоците заредени частици от Слънцето
достигнат до земната магнитосфера, те се
отклоняват, обтичат Земята и продължават
пътя си в Космоса. Но не всички частици се
отразяват от магнитосферата. Някои
попадат в магнитното поле на Земата,
ускоряват се следвайки магнитните силови
линии и се отправят към полюсите, където
се спускат ниско към Земята в района на
конуса от магнитни силови линии,
образуващ се около земната магнитна ос.
Зоните над магнитните полюси са
единствените две слаби места в магнитния
щит на Земята.
Светлината
на така красивото сияние се дължи на
взаимодействието на високоенергийните
частици на слънчевия вятър с неутралните
атоми в горните слоеве на атмосферата.
При среща на атомите на въздуха със
заредените частици, неутралните атоми се
възбуждат. Електроните им минават в по-високо
енергетично ниво, възбудените електрони
изпускат енергия под формата на фотони (светлина).
Различните
цветове на сиянията се дължат точно на
това взаимодействие на слънчевия вятър с
атомите на въздуха. Зеленият цвят
например се дължи на йонизираните
кислородни атоми. Розово-червените
драперии пък, на йонизираните азотни
атоми. На фона на тази цветна картина от
време на време се появяват вертикални
късчета с бял цвят, приличащи на лъчи на
прожектори.
Най-красивите
полярни сияния се образуват на височина
от 100 до 150 км., но има и проявления на
височина от 700 до 1000 км. Те се наблюдават в
две кръгови зони около магнитните полюси
с диаметър 7000 км. Но почти винаги се
говори за Северно сияние, защото в
северното полукълбо то се наблюдава от
сравнително населени райони, а в южното
полукълбо се наблюдава само от Патагония
и ненаселените земи на Антарктида.
По принцип
красивите полярни сияния се наблюдават
при засилване на слънчевата активност. На
всеки 11 г. слънчевата активност е
максимална и тогава сиянията са най-чести,
красиви и продължителни.
Земята не е
единствената планета в Слънчевата
система, където се образуват полярни
сияния. За да има такива е задължително
наличието на магнитосфера и атмосфера.
Планетите лишени от тази красота са:
Меркурий – няма атмосфера, Венера – няма
магнитосфера, Марс – няма магнитносфера,
Плутон – няма атмосфера. Освен на Земята,
полярни сияния има и на планетите: Юпитер,
Сатурн, Уран и Нептун.