Читать книгу Загадки природи. Дитяча енциклопедія - Группа авторов - Страница 9
I
Від каменя до зірки: таємниці Землі й космосу
Полярне сяйво
ОглавлениеПолярне сяйво – одне з найзагадковіших та найпрекрасніших природних явищ. Початок систематичному вивченню цього феномена поклав М.В. Ломоносов.
Унікальна картина примарного сяйва нікого не залишає байдужим. Кольорові дуги, промені, плями, кола, вихори хаотично й швидко пересуваються на тлі неба, коливаються, міняються всіма кольорами, сплітаються в якісь чудернацькі фігури. Вражаюче видовище зазвичай займає більшу частину неба. Одного разу було зафіксовано полярне сяйво, яке утворило дугу довжиною 4827 кілометрів (до речі, це чи не найбільший показник!). Іноді рух та гра кольорів «природного калейдоскопа» триває упродовж годин; небесне видовище при цьому то блідне, то розгорається з новою силою.
Природа полярного сяйва нині добре відома вченим. У разі необхідності його можна навіть створити штучно. Проте ще донедавна гра небесних кольорів викликала в людей благоговійний жах. Давні вікінги вважали «калейдоскоп» ликом верховного бога Одіна, а тому сприймали сяйво як «підтримку зверху». Мешканці Гренландії бачили в сполохах душі власних предків… А вчені, що не схильні до фантазії, кажуть: полярне сяйво – то електричне світіння верхніх розріджених шарів атмосфери.
Полярні сяйва над Аляскою
Сьогодні добре відомо, що від Сонця з величезною швидкістю йдуть потоки електрично заряджених протонів та електронів – так званий сонячний вітер. Його взаємодія з магнітним полем Землі призводить до підвищення концентрації заряджених часток поблизу геомагнітних полюсів планети. Коли сонячний вітер зустрічається з молекулами азоту та кисню, останні отримують електричний заряд, який починає випромінюватися у вигляді кольорового сяйва. При цьому кисень «відповідає» за появу кольорів зеленої та червоної частин спектра, а азот – за фіолетові відтінки. Процес створення полярного сяйва відбувається виключно у високих шарах атмосфери, оскільки в більш щільних нижніх атоми та молекули при зіткненні просто забирають один в одного енергію, отриману від сонячного вітру. Тому спостерігати полярне сяйво можна хіба що на висоті 80-1000 кілометрів.
Максимальна активність «природного калейдоскопа» протягом доби припадає приблизно на 23 годину. А сезонний пік збігається з днями рівнодення та найближчими до них проміжками часу (березень – квітень та вересень – жовтень). Якщо оперувати більш солідними проміжками часу, то максимальні піки активності світіння утворюють чіткі цикли, які складаються з 27 днів та 11 років (початок та кінець циклу можна спостерігати не тільки на полюсі, але й у більш низьких широтах). Втім, цикли «калейдоскопа» збігаються з періодами високої активності маг нітного поля Землі, коли відбуваються так звані «магнітні бурі». Води, до речі, також пов’язані з сонячною активністю. Двадцять сім діб – це період обертання Сонця, а кожні 11 років на нашому світилі циклічно підвищується активність, через що посилюється й сонячний вітер…
Полярне сяйво за класифікацією поділяється на три групи: стрічкоподібне, дифузне та промені. Перший вид дає картину дуг та смуг, які мають неперервну нижню межу. Дуги вигинаються фантастичними арками з правильними, різко окресленими нижніми межами; смуги більш рухливі, а нижній контур у них неправильний (містить вигин чи складку). Стрічкоподібні видіння зазвичай розтягаються в небі на тисячі кілометрів по горизонталі та на сотні кілометрів по вертикалі. Сама ж товщина «стрічок» становить усього кілька сотень метрів. Через це спеціалісти вважають, що така картина виникає завдяки вузькому електронному пучку. Стрічкоподібні утворення іноді мають кілька ярусів, що тягнуться один над одним через усе небо. Дифузні ж форми мають вигляд плям, що нагадують хмари й не мають чітких контурів. Крім того, вони є причиною появи в небі велетенських серпанків (протяжних однорідних світінь). Промені можуть «розфарбовувати» небо самі, а можуть «створювати компанію» іншим видам сяйва.
Ступінь активності «калейдоскопа» може бути різним. Спокійні форми майже не змінюються або ж міняються дуже повільно. Активні ж, навпаки, є більш яскравими та швидко змінюються в часі та просторі. Причому підмічено: над морем полярне сяйво завжди інтенсивніше, ніж над берегом, островами чи опрісненими водоймищами. Поблизу берега висота «калейдоскопа» мінімальна, а в напрямку моря підвищується. Остаточно розібратися з причинами цієї закономірності вчені поки що не можуть. Ще один феномен – нерівномірність розповсюдження химерних картин – недавно дістав пояснення. З’ясувалося, зони найбільшого прояву сяйва збігаються із зонами магнітних аномалій. Максимальна активність при цьому спостерігається в районі Східно-Сибірської магнітної аномалії.
Однак, незважаючи на достатню вивченість, цей феномен поки що до кінця не досліджений. Спеціалісти досі не можуть передбачити місце й час появи «калейдоскопа», його майбутні особливості та інтенсивність. Крім того, немає і пояснення зв’язку даного явища з погодою. Чому химерне сяйво так полюбляє морозяні ночі – невідомо.
До речі, те, що в багатьох північних народів дивне видіння є поганим знаком, цілком виправдано, оскільки кольорові картини та «магнітні бурі», що негативно впливають на людський організм, проявляються зазвичай одночасно. Але мешканцям інших місць планети фантастичний «калейдоскоп» дає неабияке задоволення. А спостерігаючи за химерним танцем кольорів, форм та світла, на головний біль уже й не зважаєш…