? КОЛИ буде північне сяйво

Північне сяйво, яке правильніше було б назвати полярним сяйвом, оскільки воно відбувається в приполярних областях Землі, являє собою одне з найкрасивіших явищ природи. Суть цього явища полягає в тому, що сонячний вітер, відхиляючись магнітним полем Землі в бік її полюсів, стикається з атомами газів земної атмосфери. При цьому зіткненні атом газу переходить в збуджений стан і виділяє енергію у вигляді фотона - частинки, що не має маси і заряди. Ось ці-то фотони і виробляють ефект північного сяйва.

Чим глибше в земну атмосферу проникають заряджені частинки сонячного вітру, тим частіше відбуваються їх зіткнення з атомами, адже концентрація атомів газу помітно збільшується в міру наближення до поверхні Землі. Відповідно, тим сильніше й триваліше буде північне сяйво.

Колір сяйва залежить від двох факторів: висоти, на якій відбулося столкновеніе- виду газу, атом якого прийшов в збуджений стан. Наприклад, якщо колір або червоний, або зелений, це означає, що частинки сонячного вітру прийшли в зіткнення з атомами кисню. Відповідно, червоний колір означає, що це сталося на великій висоті (понад 200 кілометрів над Землею), а зелений - на середніх висотах (від 100 до 200 кілометрів). Якщо ж колір синій чи фіолетовий, це означає, що в збуджений стан прийшли атоми азоту. Фотони, що утворюються при порушенні атомів інших газів, майже не помітні, оскільки азот і кисень - наймасовіші компоненти земної атмосфери.

Різниця в кольорах, утворених фотонами збуджених атомів кисню, пояснюються наступній закономірністю. Якщо атом кисню, що випробував зіткнення, протягом однієї секунди не зіткнеться з іншим атомом кисню - він випустить зелений фотон. Якщо ж цього зіткнення не відбудеться протягом цілих двох хвилин - він випустить червоний фотон. Але в тому випадку якщо зіткнення відбудеться швидше, ніж через секунду, взагалі не утворюється ніякого фотона. Легко зрозуміти, що червоний колір вийде лише на висотах, більше 200 кілометрів, де концентрація атомів мізерно мала і їх зіткнення трапляються рідко. Ну, а на висоті меншій, ніж 100 кілометрів, зіткнення відбуваються настільки часто, що збуджений атом кисню не встигає залишитися недоторканим навіть секунду, і ніякого фотона не утворюється.

Зрозуміло, чим сильніше обурення в атмосфері Сонця, тим сильніше виходять і потоки сонячного вітру. Тому, почувши про черговий спалах на сонці, жителям полярних областей в північній півкулі, а також зимівникам в Антарктиді, треба бути готовими: через деякий час вони побачать особливо сильне і красиве полярне сяйво.