Загадочные явления природы - [47]
Когда яркость свечения возрастает, можно видеть богато окрашенные формы — ярко-зеленые, красные, малиновые; реже — желтые, синие. Цвет сияния зависит от высоты, на которой оно происходит, так как состав атмосферы и, следовательно, спектральные характеристики свечения меняются с высотой. В годы наибольшей солнечной активности полярные сияния в зоне их максимальной повторяемости можно видеть почти ежедневно, а самые мощные, сопровождающиеся большими магнитными бурями, могут наблюдаться даже в средних широтах.
В 1989 году, в период высокой солнечной активности, полярное сияние наблюдалось в средних широтах. Нам повезло увидеть это редкое атмосферное явление в г. Харькове. Выйдя вечером на балкон, мы заметили, что небо имеет странную окраску. Было явное преимущество ярко-малинового цвета. Причем небеса словно дышали. Сияние от секунды к секунде делалось то ярче, то слабее. Не сразу мы, профессиональные астрономы, смогли догадаться, что перед нами именно сполохи полярного сияния. Игра красок продолжалась несколько часов. На следующий день мы убедились в том, что наше Солнце действительно в эти дни несет на своей поверхности свидетельство проявленной активности — множество крупных пятен. Через несколько дней сводки о наблюдении небесного сияния стали поступать из других мест. Яркие лучи в виде короны желтоватого цвета в этот период наблюдали на небе в темное время суток даже в Крыму.
На какой же высоте возникает полярное сияние? Большинство сияний происходит на высотах 95—120 км, однако отмечены случаи появления низких форм, на высотах около 80 км. Многие лучистые формы наблюдаются до высот в 200–300 км. В отдельных случаях отмечалось свечение на высоте в 1000 км.
Профессор Цюрихского политехнического института Г. Фритц опубликовал в 1874 г. карту изохазм — линий равной частоты появления полярных сияний на небосводе. Они образовывали семейство подобных друг другу замкнутых кривых, центр которых не совпадал ни с географическим, ни с магнитным полюсами, а располагался на северо-западном побережье Гренландии, более чем в 1000 км от магнитного полюса! Точка эта получила название геомагнитного полюса. Различие в местоположении магнитного и геомагнитного полюсов связано с отклонением реального геомагнитного поля от дипольного. У Фритца линия наибольшей частоты появления полярных сияний проходила через северную оконечность Скандинавии и полуострова Таймыр, Новосибирские острова, затем севернее Чукотского полуострова, вблизи побережья Аляски, центральную часть Гудзонова залива, южнее Гренландии и Исландии. На этой линии сияния появляются каждую ночь! Прошло около века, когда по наблюдениям во время Международного геофизического года (1957–1958), в период повышенной солнечной активности, ученые смогли установить, что зона появления полярных сияний имеет форму овала.
Раз или два в столетие случаются гигантские сияния, простирающиеся вплоть до экватора! Это, как указывалось выше, следствие необычайной активности Солнца. Так, 1 сентября 1859 года полярное сияние было видно в Пуэрто-Рико (18» северной широты), а 15 мая 1921 года — на островах Самоа (14° северной широты).
Наблюдения полярных сияний проводились и в Южном полушарии Земли. Однако там их трудно наблюдать в связи с тем, что области южной максимальной изохазмы расположены над труднодоступными и малонаселенными районами Антарктиды и омывающими ее морями. Южные полярные сияния были зафиксированы экспедициями капитана Кука в 1773 году и Ф. Беллинсгаузена в 1820 году.
Увидеть полярное сияние достаточно просто. Следует только приехать в места, где они наиболее часто видны. Но можно ли услышать полярное сияние? Живущие вблизи зоны наблюдений утверждают, что полярные сияния издают звуки. Эти звуки напоминают слабый шелест или шипение. Но записать эти звуки на магнитофон пока не получается.
Как же рождается сияние небес? Дело в том, что от Солнца непрерывно исходит поток горячей плазмы, так называемый солнечный ветер. Этот сверхзвуковой поток движется со средней скоростью 500 км/с. Он выносит из солнечной атмосферы магнитные поля. Достигнув окрестностей Земли, поток намагниченной плазмы отклоняется земным магнитным полем от первоначального направления. Он как бы обтекает Землю. В результате образуется свободная от частиц солнечного ветра полость — магнитосфера.
Взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем ведет к образованию естественного гигантского магнитогидродинамического динамо, которое создает поперек магнитосферы разность потенциалов в 100 кВ и токи интенсивностью в десятки миллионов ампер. Кроме того, часть магнитных силовых линий с дневной стороны магнитосферы сносится на ночную, образуя гигантский хвост магнитосферы протяженностью в миллионы километров. Основная часть проникающей из солнечного ветра плазмы движется в антисолнечном направлении вдоль магнитосферной мантии. В процессе этого движения заряженные частицы перемещаются в центральную область хвоста магнитосферы и образуют плазменный хвост. Из него вдоль магнитных силовых линий они могут переходить в ночной сектор. Такой поток высыпающихся в атмосферу частиц постоянно генерирует полярное сияние.
