Что такое северное сияние и где его увидеть

Физика процесса и откуда берется свечение

Солнце постоянно выбрасывает в космическое пространство поток заряженных частиц — протонов и электронов. Этот поток астрономы называют солнечным ветром. Он преодолевает расстояние от Солнца до Земли примерно за двое-трое суток, двигаясь со скоростью от 300 до 800 километров в секунду. Земля обладает собственным мощным магнитным полем, которое защищает поверхность от космической радиации и уводит большую часть летящих частиц в обход планеты.

Силовые линии земного магнитного поля сходятся в районах магнитных полюсов. В этих зонах заряженные частицы проникают глубоко в атмосферу. На высоте от 80 до 400 километров они сталкиваются с молекулами и атомами атмосферных газов — кислорода и азота. При таком ударе молекулы газов возбуждаются, поглощая энергию, а затем возвращаются в спокойное состояние и излучают излишки энергии в виде фотонов света.

От чего зависит цвет сияния в небе

Оттенок небесного свечения зависит от двух факторов: высоты столкновения и типа газа, с которым взаимодействуют электроны солнечного ветра. Состав атмосферы на разном удалении от поверхности неоднороден, поэтому свечение часто переливается слоями.

• Зеленый цвет возникает чаще всего при столкновении частиц с кислородом на высоте от 100 до 150 километров, человеческий глаз наиболее чувствителен именно к этой части спектра
• Красный или бордовый оттенок появляется гораздо выше, на отметках от 200 до 400 километров, где плотность атмосферы минимальна и электроны сталкиваются с разреженным атомарным кислородом
• Синие и фиолетовые сполохи рождаются в нижних границах сияния, на высоте 80-100 километров, при взаимодействии солнечного ветра с молекулярным азотом
• Желтый и розовый оттенки получаются в результате оптического смешивания зеленых, красных и фиолетовых лучей при высокой мощности геомагнитной бури

География наблюдений и полярный овал

Область, где сияние происходит постоянно, образует замкнутое кольцо вокруг геомагнитного полюса Земли — авроральный овал. Его диаметр в спокойном состоянии магнитосферы составляет около 3000 километров. Днем он смещается ближе к полюсу, а ночью спускается в более южные широты, приблизительно между 65-м и 72-м градусами северной широты.

При мощных вспышках на Солнце геомагнитная буря расширяет авроральный овал. Во время таких возмущений полярное сияние фиксируют в Ленинградской, Московской, Вологодской областях и даже на широте Черного моря. Корректное научное название явления — полярное сияние, поскольку оно синхронно происходит вокруг обоих полюсов: северного (Aurora Borealis) и южного (Aurora Australis).

Где и когда лучше всего смотреть северное сияние

Для удачной охоты за небом требуются три условия: высокая геомагнитная активность, ясная безоблачная погода и полное отсутствие искусственной засветки от фонарей и дорог. Сезон наблюдений длится с первых чисел сентября по середину апреля, когда за Полярным кругом наступают темные ночи. Летом сияние тоже происходит, однако полярный день засвечивает небосвод, и человеческий глаз не способен различить сполохи.

Локации в России

• Кольский полуостров привлекает транспортной доступностью, поселки Териберка, Хибины и окрестности Мурманска считаются главными центрами туризма
• Архангельская область позволяет наблюдать сияние на широтах Северодвинска и Онежского полуострова при открытом северном горизонте
• Ненецкий автономный округ и город Нарьян-Мар подходят благодаря долгой полярной ночи и минимальной плотности населения вокруг городов
• Полуостров Таймыр и поселок Хатанга обеспечивают устойчивые чистые морозные ночи с октября по март
• Якутия и побережье моря Лаптевых отличаются высокой частотой сияний, но требуют подготовки к морозам ниже минус сорока градусов

Локации за рубежом

• Норвегия, города Тромсё и Киркенес, архипелаг Лофотенские острова благодаря Гольфстриму предлагают сравнительно мягкую зимнюю погоду
• Исландия расположена целиком внутри аврорального пояса, сияние видно из любой точки острова за пределами Рейкьявика
• Северные провинции Финляндии и Швеции, такие как Лапландия и национальный парк Абиску, известны сухим климатом и ясным небом
• Канадский город Йеллоунайф и штат Аляска в США признаны одними из лучших мест в западном полушарии по статистике ясных ночей