Северное сияние, виды, цвета

Что такое северное сияние?

"Северное сияние - природное явление в атмосфере Земли, которое возникает при взаимодействии солнечного ветра с геомагнитным полем. Оно проявляется в виде цветных световых полос и пятен на ночном небе..."

   Содержание:

1. История изучения

2. Причиный появления

3. Виды северного сияния

4. Цвета

5. Где можно увидеть?

6. Истории и легенды

История изучения

Северное сияние было известно людям еще в глубокой древности. Первые упоминания о нем встречаются в китайских трактатах, датированных 200 годом до нашей эры.

История научного изучения началось только в 18 веке. В 1772 году шведский ученый Андерс Цельсий описал северное сияние и назвал его "аврора" (от латинского "aurora" - рассвет).

В 1820-х годах английский физик Уильям Гершель изучил спектральный состав природного явления и обнаружил, что оно содержит различные химические элементы, включая азот, кислород и водород.

В 19 веке небесный процесс стал объектом исследования многих ученых, включая русского физика Михаила Ломоносова, который в 1761 году написал книгу. В 1904 году американский астроном Роберт Вильсон открыл, что из-за столкновения частиц солнечного ветра с атмосферой Земли появляется сеерное сияние и что это явление можно использовать для измерения скорости солнечного ветра.

Однако наиболее значительные открытия были сделаны в XX веке. В 1912 году американский ученый Роберт Вильсон обнаружил, что природное явление возникают из-за столкновений частиц солнечного ветра с атомами азота и кислорода в атмосфере Земли.

Причины появления северного сияния

Природное явление вызывается множеством факторов, но основными являются следующие:

Солнечный ветер

В высоких широтах магнитное поле почти отсутствует, поэтому солнечный ветер свободно проникает в атмосферу Земли и взаимодействует с ней. Он представляет собой поток заряженных частиц. Когда они эти достигают Земли, то сталкиваются с атомами в атмосфере, что приводит к возбуждению атомов и их излучению в виде света.

Магнитное поле Земли 

Магнитное поле Земли создает условия для взаимодействия солнечного ветра и атмосферы. Оно отклоняет частицы солнечного ветра в определенном направлении, что позволяет им достичь атмосферы Земли и вызвать северное сияние.

Солнечные вспышки 

Это явление представляет собой мощные взрывы на Солнце, которые высвобождают большое количество энергии. при направлении в сторону Земли, вызывает красивое излучение благодаря взаимодействию с магнитным полем нашей планеты.

Геомагнитные бури

Эти процессы связаны с изменением магнитного поля Земли, которое может повлиять на условия в атмосфере. Магнитное поле может измениться таким образом, что частицы солнечного ветра будут направлены к Земле, что приведет к возникновению северного сияния.

Воздействие космических лучей 

Это поток высокоэнергетических частиц, которые приходят из космоса. Они могут вызывать ионизацию атомов и молекул в атмосфере, что приводит к появлению светящихся пятен на ночном небе.

Ультрафиолетовое излучение Солнца 

Это явление вызывает химические реакции в атмосфере и приводить к образованию светящихся частиц.

Магнитные бури на Солнце 

Изменения в составе атмосферного газа также могут влиять на северное сияние. Например, изменение концентрации кислорода или азота в атмосфере может изменить цвета свечения.

Виды северного сияния

Существует несколько видов, каждый из которых имеет свои особенности и характеристики.

Полярное сияние

Это самый распространенный вид северного сияния. Его можно увидеть в периоды низкой солнечной активности, когда на Солнце нет пятен и оно находится на низком уровне активности.  
Проявляется в виде ярких красных, зеленых и фиолетовых вспышек на небе, которые могут длиться несколько часов. Происходит явление на высоких широтах (60-80 градусов северной и южной широты), но может быть видно и на более низких широтах в периоды повышенной солнечной активности. 

Одним из наиболее известных и красивых примеров полярного сияния является северное сияние в Норвегии. В этой стране можно наблюдать полярное сияние круглый год, особенно в зимнее время. Многие люди приезжают в Норвегию, чтобы увидеть это удивительное явление своими глазами.

Аврора Бореалис

Это редкий вид северного сияния, который можно увидеть в период максимальной солнечной активности. Аврора Борелис проявляется в виде ярко-зеленых, желтых и оранжевых вспышек, которые могут продолжаться несколько часов подряд. Этот вид северного сияния обычно можно увидеть на высоких северных широтах Скандинавского полуострова.

Зеленые дуги 

Проявляется в период средней солнечной активности. Зеленые дуги представляют собой полусферы, которые тянутся по небу на протяжении нескольких минут. Этот явление можно увидеть на высотах от 60 до 80 градусов северной широты.

Наблюдать зеленые дуги северного сияния можно в странах, расположенных вблизи магнитных полюсов Земли, таких как Норвегия, Швеция, Финляндия, Канада, Аляска (США), а также в России, например, на Кольском полуострове и в Якутии.

Полосы

Характеризуется яркими полосами разных цветов на небе. Происходит это в периоды высокой солнечной активности и может длиться несколько минут. Обычно имеют яркие цвета - красный, оранжевый и желтый.

Цветные полосы сияния создаются различными элементами, участвующими в процессе свечения. Зеленый и синий цвета обычно вызываются атомами кислорода, в то время как красный и фиолетовый цвета создаются атомами азота.

Цветные кольца

Это редкий вид сияния, которое возникает в периоды средней солнечной активности. Явление проявляется в виде разноцветных колец на небе и могут иметь разные оттенки - красный, желтый, зеленый и оранжевый.

Свойства

Физические свойства северного сияния следующие:

• Форма и цвет: северное сияние обычно имеет форму зеленых и красных полос или занавесок, но может принимать и другие формы и цвета, такие как синий, фиолетовый, желтый и оранжевый. Цвет северного сияния определяется длиной волны света, излучаемого атомами кислорода и азота, которые возбуждаются солнечными частицами.
• Интенсивность и яркость: может варьироваться от почти незаметной до очень яркой и интенсивной. Это зависит от солнечной активности и магнитного поля Земли, которое влияет на количество и скорость заряженных частиц, достигающих атмосферы.
• Высота: северное сияние происходит на высоте от 60 до 1000 километров над поверхностью Земли в стратосфере. Наиболее яркие и интенсивные сияния наблюдаются на высотах от 90 до 200 километров, где концентрация нейтральных частиц кислорода и азота является максимальной.
• Длительность: явление может длиться от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от солнечной активности. Более длительные сияния обычно наблюдаются во время магнитных бурь и других явлений на Солнце.
• Видимость: северное сияние можно наблюдать в высоких широтах Земли, обычно в районах, близких к Северному полюсу. Однако, из-за изменений в магнитном поле Земли и солнечной активности, видимость сияния может меняться, и его можно наблюдать даже на более низких широтах, таких как Канада, Аляска и Норвегия.

Цвета северного сияния

Цветовая гамма северного сияния зависит от множества факторов, таких как состав атмосферы, плотность и температура газов, а также интенсивность солнечного ветра.

Основные цвета:

• Красный - может свидетельствовать о том, что в атмосфере происходят процессы, связанные с солнечной активностью.
• Зеленый - указывает на то, что магнитное поле нашей планеты начинает изменяться, что может привести к магнитным бурям.
• Синий - значит солнечные ветры проходят через магнитное поле, которое искажает их траекторию.

Иногда желтый, фиолетовый и белый. Каждый цвет имеет свое значение и может указывать на различные процессы в атмосфере Земли.

Где можно видеть северное сияние?

Это явление можно наблюдать не везде, а только в высоких широтных зонах Земли, таких как северные регионы России, Канады, США и Скандинавии.

Вот несколько мест, где можно увидеть его в России:

• Мурманск - это город на северо-западе России, который находится недалеко от Полярного круга. Природное явление можно наблюдать круглый год, но лучше всего в зимние месяцы.
• Норильск - расположен за Полярным кругом. Здесь северное сияние наблюдается в течение всего года, но особенно красиво выглядит в декабре и январе.
• Якутск - столица Республики Саха (Якутия), находится на северо-востоке России. Природное явление можно увидеть только в летние месяцы, но оно очень яркое и красивое.
• Архангельск - расположен на берегу Белого моря. Здесь можно наблюдать только в летние месяцы, когда солнце находится низко над горизонтом.
• Воркута - это город в Республике Коми, расположенный за Полярным кругом. Северные сияния здесь видны круглый год, особенно часто они наблюдаются в зимние месяцы.

Интересные истории и легенды

Северное сияние имеет множество интересных историй и легенд, связанных с ним. Вот несколько из них:

• В древнегреческой мифологии есть легенда о богине Артемиде, которая была покровительницей охоты и диких животных. Однажды она увидела, как олень пытается поймать рыбу в реке. Артемида решила помочь оленю и создала северное сияние, чтобы он мог видеть рыбу. С тех пор северное сияние стало символом удачи и мудрости.
• В скандинавской мифологии есть легенда об Авроре Бореалис, которая является одним из видов северного сияния. Согласно этой легенде, Аврора Бореалис была дочерью бога солнца и богини земли. Она была красивой и доброй девушкой, которая жила на севере. Однажды она услышала голос своего отца, который просил ее помочь ему спасти мир от зла. Аврора согласилась и отправилась на поиски зла. В пути она встретила множество препятствий и испытаний, но в конце концов нашла зло и победила его. После этого она вернулась домой и стала богиней северного сияния.
• В Китае есть легенда о человеке по имени Чжан Бао, который жил в деревне недалеко от горы Тяньцзи. Однажды он увидел северное сияние и решил узнать, что это такое. Он отправился в путешествие и нашел ответ на свой вопрос.  Оказалось, что северное сияние - это результат столкновения солнечных лучей с магнитным полем Земли. Чжан Бао понял, что северное сияние является символом мудрости и знания, и стал его почитателем.
• В России есть легенда о девушке по имени Мария, которая жила в деревне на берегу реки Оки. Она часто наблюдала северное сияние и мечтала узнать о нем больше. Однажды она отправилась в путешествие на поиски знаний о северном сиянии. В пути ей встретились различные препятствия и трудности, но она не сдавалась.

В конце концов, она нашла мудрого старца, который рассказал ей о происхождении северного сияния и его значении для людей. Мария вернулась домой и рассказала всем о своей находке.

Эти легенды и истории показывают, что северное сияние имеет глубокое значение и символику для многих культур и народов. Оно является не только красивым явлением природы, но и символом мудрости, удачи и знаний.