— А что там за красный, синий и зеленый мох?
— Это не мох, это северное сияние.
— А с чем его едят?
— Его не едят. Им любуются.
© Мультфильм «Умка ищет друга»
Поздним вечером 17 марта 2015 года жители европейской части России, в том числе Московской области, имели возможность наблюдать северное сияние, явление довольно редкое для нашей полосы. Оно выглядит как сияющий занавес, переливающийся синими и зелеными огнями с вкраплениями розового и красного.
Полярное сияние (лат. Aurora Borealis, Aurora Australis) возникает симметрично вблизи обоих полюсов. У нас его называют северным, так как северный полюс к нам все таки ближе, и о том, что на южном полюсе происходит то же самое сияние мы узнали совсем недавно.
Северное сияние возможно наблюдать только в ясную погоду. Оно происходит в верхних слоях атмосферы, которые не должны быть скрыты облаками. На Северном полюсе северное сияние бывает регулярно. Но весной и осенью это бывает заметно чаще. Пик приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям. Интенсивность северного сияния напрямую зависит от активности Солнца. Особенно яркие и обширные северные сияния можно наблюдать во время максимального всплеска солнечной энергии, который бывает раз в 11 лет. В это время выделяется огромное количество энергии, и северное сияние может длиться до нескольких суток, тогда как в обычное время это происходит в течение нескольких минут.
Благодаря съемкам со спутника подтвердилась теория, что в южном и северном полушариях полярные сияния происходят одновременно и практически зеркально повторяют друг друга. Это кольца, диаметром около 4 тыс. км вокруг каждого полюса. Яркость свечения зависит от многих факторов, в том числе от высоты, географического положения, солнечной активности, возмущений магнитного поля Земли и т.д. И условно сияния делят на 4 класса по яркости. Сияние первого класса очень слабые, а четвертого настолько яркие, что их можно сравнить по яркости с полной Луной.
Полярные сияния обусловлены свечением верхних слоев атмосферы и имеют электрическую природу. Солнце постоянно выбрасывает в космическое пространство заряженные частицы, осколки атомов, которые с огромной скоростью разносятся по вселенной. Этот поток частиц называется солнечным ветром, и когда он достигает верхних слоев атмосферы нашей планеты, то заряженные частицы попадают в магнитное поле Земли и притягиваются в определенном направлении, вдоль силовых линий, которые уходят под землю в области магнитных полюсов. Эти полюса находятся вблизи Северного и Южного полюсов Земли, хотя и не совпадают с ними.
Атмосфера Земли состоит в основном из азота и кислорода. И когда электроны и протоны, выброшенные с Солнца, сталкиваются с молекулами этих газов, некоторые из атомов «возбуждаются», получая дополнительную энергию, а потом высвобождают эту энергию в виде кванта света — фотона.
Ответ на вопрос о природе возникновения северного сияния первым нашел Михаил Ломоносов. После проведения большого количество опытов, он высказал предположение об электрической природе этого явления. Другие ученые, продолжившие изучение этого феномена, на основе опытов подтвердили правильность его гипотезы. Они проводили опыты с полыми трубками, заполненными азотом, неоном, водородом, аргоном и другими разреженными газами, пропуская через них электрический ток. Каждый газ светился разным светом. Это явление позже стали использовать в неоновой рекламе.
У жителей северных широт с полярным сиянием связано множество легенд и мифов. С давних времен люди, наблюдавшие его приписывали ему божественные свойства. На русском севере считалось, что появление северного сияния предвещает бедствия. Норвежцы считали, что появление северного сияния обещает ухудшение погоды. В некоторых норвежских легендах северное сияние описывается как мост, по которому боги спускаются на землю к людям. А в финской мифологии северное сияние называют рекой, которая соединяет царство живых и мертвых. Эскимосы считают, что полярное сияние появляется, когда духи играют в небесный футбол. Еще они уверены, что его можно вызвать свистом, а для того, чтобы оно пропало надо хлопнуть в ладоши. Эскимосы Аляски во время северного сияния выходят на улицу только хорошо вооруженными, на всякий случай. А некоторые вообще уверены, что если долго смотреть на северное сияние, можно сойти с ума.