Полярні сяйва виникають в наслідок бомбардування верхніх шарів атмосфери зарядженими частинками, що рухаються до Землі уздовж силових ліній геомагнітного поля з області навколоземного космічного простору, званої плазмовим шаром. Проекція плазмового шару вздовж геомагнітних силових ліній на земну атмосферу має форму кілець, що оточують північний і південний магнітні полюси (авроральной овали). Виявленням причин, що призводить до висипань заряджених частинок з плазмового шару, займається космічна фізика. Експериментально встановлено, що ключову роль в стимулюванні висипань грає орієнтація міжпланетного магнітного поля і величина тиску плазми сонячного вітру.
У дуже обмеженій ділянці верхньої атмосфери сяйва можуть бути викликані нізкоенергічнимі зарядженими частинками сонячного вітру, що потрапляють в полярну іоносферу через північний і південний полярні Каспію. У північній півкулі каспенние сяйва можна спостерігати над Шпицбергеном в околополуденние годинник.
При зіткненні енергійних часток плазмового шару з верхньою атмосферою відбувається збудження атомів і молекул газів. що входять в її склад. Випромінювання збуджених атомів у видимому діапазоні і спостерігається як полярне сяйво. Спектри полярних сяйв залежать від складу атмосфер планет: так, наприклад, якщо для Землі найбільш яскравими є лінії випромінювання збуджених кисню та азоту у видимому діапазоні, то для Юпітера - лінії випромінювання водню в ультрафіолеті.
Оскільки іонізація зарядженими частинками відбувається найбільш ефективно в кінці шляху частинки і щільність атмосфери падає з висотою відповідно до барометричної формулою. то висота появ полярних сяйв досить сильно залежить від параметрів атмосфери планети, так, для Землі з її досить складним складом атмосфери червоне свічення кисню спостерігається на висотах 200-400 км, а спільне світіння азоту і кисню - на висоті
110 км. Крім того, ці фактори обумовлюють і форму полярних сяйв - розмита верхня і досить різка нижня межі (див. Рис. 3).
Полярні сяйва Землі
Полярні сяйва спостерігаються переважно у високих широтах обох півкуль в овальних зонах-поясах, що оточують магнітні полюси Землі - авроральних овалах. Діаметр авроральних овалів складає
3000 км під час спокійного Сонця. на денній стороні межа зони відстоїть від магнітного полюса на 10-16 °, на нічний - 20-23 °. Оскільки магнітні полюси Землі відстоять від географічних на
12 °, полярні сяйва спостерігаються в широтах 67-70 °, однак за часів сонячної активності авроральной овал розширюється і полярні сяйва можуть спостерігатися в більш низьких широтах - на 20-25 ° південніше або північніше кордонів їх звичайного прояву.
При спостереженні з поверхні Землі Полярне сяйво проявляється у вигляді загального швидко мінливого світіння неба або рухомих променів, смуг, корон, «завіс». Тривалість полярних сяйв становить від десятків хвилин до декількох діб.
Полярні сяйва інших планет Сонячної системи
Мал. 4. Полярне сяйво на Юпітері, знімок в ультрафіолеті (Hubble Space Telescope)
Рис.5. Полярне сяйво на Сатурні. комбінований знімок в ультрафіолеті і видимому світлі (Hubble Space Telescope)
Магнітні поля планет-гігантів Сонячної системи значно сильніше магнітного поля Землі, що зумовлює більший масштаб полярних сяйв цих планет в порівнянні з полярними сяйвами Землі. Особливістю спостережень із Землі (і взагалі з внутрішніх областей Сонячної системи) планет-гігантів є те, що вони звернені спостерігачеві освітленій Сонцем стороною і у видимому діапазоні їх полярні сяйва губляться у відбитому сонячному світлі. Однак завдяки високому вмісту водню в їх атмосферах, випромінювання іонізованого водню в ультрафіолетовому діапазоні і малому альбедо планет-гігантів в ультрафіолеті, за допомогою позаатмосферних телескопів (космічний телескоп «Хаббл») отримані досить чіткі зображення полярних сяйв цих планет.
Особливістю Юпітера є вплив його супутників на полярні сяйва: в областях «проекцій» пучків силових ліній магнітного поля на авроральной овал Юпітера спостерігаються яскраві області полярного сяйва, збуджені струмами. викликаними рухом супутників в його магнітосфері і викидом іонізованого матеріалу супутниками - останнє особливо позначається в разі Іо з її вулканізмом.
На зображенні полярного сяйва Юпітера, зробленого космічним телескопом «Хаббл» (Рис. 4) помітні такі проекції. Іо (пляма з «хвостом» уздовж лівого лімба), Ганімеда (в центрі) і Європи (трохи нижче і праворуч від сліду Ганімеда).
Дивитися що таке "Північне сяйво" в інших словниках:
північне сяйво - пазор, північне сяйво. У визначенні та класифікації [. ] Прийомів стилістичної орнаментації яскраво відбивається зв'язок ломоносовской теорії з тими принципами церковно книжкового «звивистість словес», які розроблялися риторика південно західній ... ... Історія слів
Північне сяйво - Північне сяйво. ПІВНІЧНЕ СЯЙВО, полярне сяйво поблизу Північного полюса Землі. ... Ілюстрований енциклопедичний словник
ПІВНІЧНЕ СЯЙВО - то ж, що полярне сяйво ... Великий Енциклопедичний словник
ПІВНІЧНЕ СЯЙВО - ПІВНІЧНЕ СЯЙВО, см. ПОЛЯРНЕ СЯЙВО ... Науково-технічний енциклопедичний словник
північне сяйво - СЯЙВО, я, ср (або північне сяйво). Коктейль із спирту і шампанського ... Словник російської арго
північне сяйво - Світіння газів у верхніх шарах атмосфери, що викликається взаємодією атомів і молекул із зарядженими космічними частинками, видиме в нічному небі високих широт у вигляді завіс, стрічок та окремих променів білого, червоного або зеленого кольору. Syn.:... ... Словник з географії
Північне сяйво - (вулиця Марата, 69), парфюмерно косметичний комбінат. Випускає парфуми, одеколон, туалетну воду, губну помаду і т. П. Заснований в 1860 Ф. І. Калем під назвою Санкт Петербурзька хімічна лабораторія. Спочатку розміщувалася на ... ... Санкт-Петербург (енциклопедія)