Северное сияние https://astrovert.ru/journal/observations/kogda-i-gde-mozhno-uvidet-severnoe-siyanie-v-rossii/ — одно из самых захватывающих природных явлений на Земле. Его яркие всполохи, танцующие в ночном небе, выглядят почти волшебно. Но за этим космическим спектаклем стоит четкая физика. Самое удивительное — северное сияние бывает не только зеленым. Почему оно меняет цвета? И что означает каждый из них?

Как возникает северное сияние?

Полярное сияние (аврора) — это результат взаимодействия заряженных частиц солнечного ветра с верхними слоями атмосферы Земли. Когда эти частицы сталкиваются с атомами кислорода и азота, они передают им энергию. Атомы, в свою очередь, испускают свет, чтобы вернуться в стабильное состояние.

Цвет свечения зависит от:

• типа атома или молекулы (кислород, азот),
• уровня высоты, на которой происходит столкновение,
• количества энергии, переданной частицей.

Основные цвета северного сияния и их значение:

? Зеленый — самый распространенный

• Высота: около 100–150 км.
• Источник: атомарный кислород.
• Почему зеленый? Это длина волны в 557,7 нм, испускаемая при возвращении кислорода из возбужденного состояния.
• Видим чаще всего: особенно в центральной части сияния.

?? Красный — редкий и загадочный

• Высота: от 200 до 500 км.
• Источник: тот же кислород, но в другом возбужденном состоянии.
• Почему реже? Этот переход медленный и требует разреженной атмосферы, которая есть только на больших высотах.
• Часто виден как красная «шапка» над зеленым сиянием.

? Фиолетовый и синий — встречаются реже

• Высота: ниже 100 км.
• Источник: ионизированный азот.
• Цвет зависит от энергии удара:
  • При слабом возбуждении — фиолетовый;
  • При сильном — синий.

Почему цвета меняются?

Состав атмосферы меняется с высотой. Кислорода больше на средних и больших высотах — отсюда зеленый и красный. Ниже преобладает азот, дающий фиолетовые и синие оттенки. В течение одной ночи можно наблюдать сложную игру всех этих цветов, особенно во время магнитных бурь.

Северное сияние — это больше, чем просто шоу

Каждый цвет в небе — это отпечаток невидимой энергии, прилетевшей к нам с Солнца. Благодаря полярным сияниям ученые могут изучать не только атмосферу Земли, но и динамику солнечного ветра, магнитосферу и даже погодные условия в космосе.