Какво причинява северното сияние?

Сини сияния над водопад в Исландия

Аврората е един от най-зрелищните дисплеи в нощното небе - но как се образуват тези завеси от цветна светлина?



Полярното сияние, известно още като „северното сияние“, е едно от най-зрелищните прояви в нощното небе. Каква е науката зад тези ефирни завеси от светлина?

Гледката изпълни северното небе; огромността му беше трудно да си представим. Сякаш от самото небе висяха и трепереха големи завеси от деликатна светлина. Бледозелени и розово-розови, и прозрачни като най-крехката тъкан, а в долния край дълбоко и огнено пурпурно като огньовете на Ада, те се люлееха и блещукаха свободно с повече грация от най-изкусната танцьорка. Лира си помисли, че дори може да ги чуе: огромен далечен шепот.





Филип Пулман, неговите тъмни материали

Какво е сиянието?

Аврората може да се види близо до полюсите както на северното, така и на южното полукълбо. На север дисплеят е известен като полярното сияние; на юг се нарича aurora australis.



Тези „северни“ и „южни сияния“ са очаровали, плашели и вдъхновявали хората от векове. Съвсем наскоро фотографите направиха забележителни усилия, за да се опитат да уловят красотата на тези атмосферни събития.



Вижте грандиозната фотография на полярното сияние в изложбата „Астрономически фотограф на годината“.



Какво причинява полярното сияние или „северното сияние“?

Светлините, които виждаме в нощното небе, всъщност са причинени от активност на повърхността на слънцето .

Слънчевите бури на повърхността на нашата звезда излъчват огромни облаци от електрически заредени частици. Тези частици могат да пътуват милиони мили, а някои в крайна сметка могат да се сблъскат със Земята.



Повечето от тези частици се отклоняват, но някои се улавят в магнитното поле на Земята, ускорявайки се надолу към северния и южния полюси в атмосферата. Ето защо активността на полярното сияние е концентрирана в магнитните полюси.

След това тези частици се удрят в атоми и молекули в земната атмосфера и по същество ги нагряват, обяснява астрономът от Кралската обсерватория Том Керс. Ние наричаме този физически процес „възбуждане“, но много прилича на нагряване на газ и да го накара да свети.

9 фази на луната

Следователно това, което виждаме, са атоми и молекули в нашата атмосфера, които се сблъскват с частици от Слънцето. Характерните вълнообразни модели на сиянието и „завесите“ на светлината са причинени от силовите линии в магнитното поле на Земята.



Най-ниската част на сиянието обикновено е на около 80 мили над земната повърхност. Въпреки това, горната част на дисплея може да се простира на няколко хиляди мили над Земята.

Какво причинява различните цветове в сиянието?

Aurora Australis от Beerbarrel Beach от Джеймс Стоун, Insight Investment Astronomy Photographer of the Year 2019

Aurora Australis от Beerbarrel Beach от Джеймс Стоун, астрономически фотограф на годината 2019

Различните газове отделят различни цветове, когато се нагряват. Същият процес протича и в сиянието.



Двата основни газа в земната атмосфера са азот и кислород и тези елементи излъчват различни цветове по време на показване на сияние.

Зеленото, което виждаме в сиянието, е характерно за кислорода, докато нотки на лилаво, синьо или розово са причинени от азот.

Понякога виждаме прекрасен аленочервен цвят и това е причинено от много голяма надморска височина кислород, взаимодействащ със слънчевите частици, добавя астрономът Том. Това се случва само когато сиянието е особено енергично.

Как да снимаме сиянието

Вижда ли се полярното сияние в Обединеното кралство?

Аврора бореалис може да се види в северното полукълбо, докато полярното сияние се намира в южното полукълбо.

Полярни светлини от Григорий Парамонов, астрономически фотограф на годината 2019

крал Хенри Тюдор и кралица Елизабет

Докато най-добрите места за виждане на сиянието са концентрирани около полярните региони, полярното сияние понякога може да се види в Обединеното кралство. Колкото по-на север сте, толкова по-вероятно е да видите дисплея, но в миналото се виждаше северното сияние чак на юг до Корнуол и Кент.

Катедрата по физика на университета в Ланкастър поддържа уебсайт, наречен AuroraWatch UK , който оценява вероятността полярно сияние да бъде видимо въз основа на геомагнитна активност. Следвайте акаунта на екипа в Twitter, за да видите най-новите сигнали за Обединеното кралство.

Въпреки това условията все още трябва да са подходящи. Тъмните и ясни нощи, за предпочитане с малко светлинно замърсяване, предлагат най-добрия шанс да видите сиянието.

Други планети имат ли сияния?

Всяка планета с атмосфера и магнитно поле е вероятно да има сияния. Учените са заловили невероятни изображения на сиянията на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Аврора на Уран, заснето от телескоп Хъбъл

Аврората на Уран, заснета от космическия телескоп Хъбъл (ESA / Хъбъл и НАСА, Л. Лами / Observatoire de Paris)

английската кралица елизабет

Аврори на Марс също са били наблюдавани, но тъй като „червената планета“ няма глобално магнитно поле, полярните сияния се държат различно и изглежда далеч по-разпространени .

Какво представляват слънчевите изригвания и как влияят на сиянието?

Аврората е много драматичен пример за начините, по които слънчевата активност влияе на Земята.

Слънчевите изригвания са като огромни експлозии на повърхността на Слънцето, при които потоци от заредени частици се излъчват в космоса. Обикновено отнема два дни след като изригването се види на Слънцето, за да достигнат частиците до Земята. При пристигането си тези частици могат да доведат до активност на аврора.

Извън на крайник от Алистър Удуърд, астрономичен фотограф на годината за 2019 г

Какво представляват геомагнитните бури?

Интензивни прояви на аврора се генерират след масивни експлозии на Слънцето, известни като „коронални масови изхвърляния“. Тези експлозии отделят облаци от гореща плазма, съдържащи милиарди тонове материал, пътуващи с около два милиона мили в час. Когато облаците достигнат Земята, те взаимодействат с магнитното поле на Земята, за да предизвикат събития, наречени геомагнитни бури.

Активността на Слънцето се колебае, като активността достига пик на всеки 11 години. Последният път, когато слънчевата активност достигна своя пик през 2014 г., а сега цикълът достига своя минимум. Въпреки това се предвижда слънчевата активност да се повиши отново до средата на 2020-те години.

Независимо от активността на Слънцето, полярните сияния все още могат да се появят по всяко време и наблюдателите от високи географски ширини винаги трябва да внимават за тях.

Основно изображение: Goðafoss Flow от Ларин Рей, астрономичен фотограф на годината 2021

Дъгово изображение на калифорнийските мъглявиниИзложба Астрономичен фотограф на годината изложба Вижте най-великата космическа фотография в света в Националния морски музей Пазарувайте Северното сияние: Окончателното ръководство за полярните сияния от Том Керс £8,99 Открийте несравнимата красота на Северното сияние с това достъпно ръководство за амбициозни астрономи и опитни наблюдатели на нощното небе... Купи сега Мъж стои и гледа зелени ивици от полярни сияния в ИсландияГалерия Aurorae 2021: Астрономичен фотограф на годината Вижте зашеметяващите печеливши и избрани изображения в категорията Aurorae за астрономически фотограф на годината 2021