Полярне сяйво — Вікіпедія

Полярне ся́йво (лат. aurora polaris), також широко відоме як північне сяйво (лат. aurora borealis) та південне сяйво (лат. aurora australis) — оптичне явище світіння окремих ділянок нічного неба в полярних районах, яке швидко змінюється. Виникає у верхніх шарах атмосфери планети під впливом потоків заряджених частинок, які магнітне поле планети спрямовує до полюсів.

На поверхні Землі такі сяйва спостерігаються на відстані 20—35 ° від магнітних полюсів Землі одночасно на всіх довготах, але з різною інтенсивністю.

За формами полярне сяйво розрізняють: дифузне сяйво з дугами від однієї точки горизонту до іншої, а також промені, стрічки, корони, плями. Тривалість полярного сяйва — від декількох хвилин до декількох діб^[1]. Частота його появи корелює з 11-річним циклом сонячної активності, порою року, 27-денним періодом та магнітною активністю^[2].

Механізм виникнення[ред. | ред. код]

Полярне сяйво — це явище є світінням розріджених шарів атмосфери на висотах 60—100 км під дією сонячного вітру (потоків протонів та електронів). Заряджені частинки потрапляють в земну атмосферу з космосу і під дією магнітного поля Землі спрямовуються до північного або південного магнітного полюса, де вони входять у верхні шари атмосфери, зіштовхуються з молекулами або атомами газів атмосфери, збуджують їх і змушують їх випромінювати видиме світло^[1]. Переважне випромінювання — заборонені лінії атомарного кисню (557 нм і 630 нм) і молекулярного азоту (391,4 нм, 427,8 нм, 470,9 нм)^[3], які створюють зелено-червону гаму.

Також було виявлено лінії водню серії Бальмера (656,3 и 486,1 нм)^[3]. Енергія випромінювання в невидимій частині спектру суттєво перевищує енергію випромінювання у видимому діапазоні^[2]. Зокрема, значна частина енергії випромінюється в ультрафіолетовому діапазоні, але це випромінювання поглинається атмосферою, тож зареєструвати його можна лише із супутників^[3].

Причиною виникнення Північного сяйва на нижчих широтах, ніж зазвичай, також можуть стати магнітні бурі, які викликані викидами корональної маси з Сонця. Це пов'язано із занадто великими, вибуховими викидами плазми і магнітних полів з сонячної корони, які здатні створювати збурення в магнітному полі Землі. Ці збурення, в свою чергу, можуть спричинити полярне сяйво, як це сталося на початку березня 2023 року, коли сяйво можливо було спостерігати на півдні Великої Британії^[4].

В інфрачервоному діапазоні[ред. | ред. код]

На початку липня 2023 року, вчені оголосили про виявлення на Землі ще одного виду полярних сяйв. Але, на відміну від добре відомого людству північного сяйва, воно абсолютно непомітне для неозброєного ока. Група вчених з Аризонського державного університету виявила полярні сяйва, що світяться в інфрачервоному діапазоні. Вони виникають у результаті взаємодії заряджених частинок з молекулами вуглекислого газу в атмосфері Землі. За словами вчених, які не брали участі у дослідженні, дане відкриття є надзвичайно важливим. Воно не тільки дозволяє знайти нові шляхи вивчення полярних сяйв, але й розширює наші уявлення про те, як взаємодіють космічне середовища та верхні шари атмосфери нашої планети^[5].

Загальновідомо, що атмосфера Землі подібна до листкового пирога: нижній, найщільніший шар знаходиться біля поверхні (тропосфера, де і відбуваються процеси, що формують погоду), а найтонші шари знаходяться нагорі. Термосфера та іоносфера перекривають одна одну, це два найвищі шари на висоті від 80 до 700 кілометрів над поверхнею Землі. Саме тут проходить умовна лінія Кармана, яка визначає край космосу на висоті близько 100 кілометрів над Землею, а типові барвисті полярні сяйва виникають на висоті від 100 до 250 кілометрів внаслідок зіткнення атомарного кисню з енергетичними частинками з космосу. Нещодавно виявлене нове полярне сяйво є результатом взаємодії з частками вуглекислого газу, що існує у різних шарах атмосфери. Такі полярні сяйва виникають набагато нижче, а саме на висоті близько 90 кілометрів. Виявити їх вдалося за допомогою супутника NASA AIRS, атмосферного інфрачервоного зонда на борту супутника спостереження за Землею Aqua. Цей орбітальний апарат було запущено ще 2002 року і з того часу він збирає дані про Землю^[6].

Історія спостереження та вивчення[ред. | ред. код]

За Північним сяйвом можливо спостерігати з декількох місць по всьому світу у високих широтах навколо Арктики та Антарктики. Однак найкращими загальновизнаними місцями в спостереженні за даним природним явищем у широтах 67-70° навколо Арктики є:^[7]

• Норвегія: Північне сяйво спостерігається майже всюди, на всій території країни;
• Фінляндія: Івало, район Кільпіс'ярві (кожні три ночі з чотирьох), райони Соданкюля і Рованіємі (кожну другу ніч);
• Швеція: Абіску, Кіруна, Юккас'ярві;
• Ісландія: Рейк'явік, Каулваведль (околиця національного парку Ватнайекюдль), льодовикова лагуна Єкюльсаурлоун (офіційний сезон спостереження триває з жовтня по березень);
• Гренландія: один із найкращих варіантів для спостереження за Північним сяйвом;
• Канада: провінції Юкон, Північний Саскачеван, північно-західні території, Ньюфаундленд, Нова Шотландія, Британська Колумбія, Єлоунайф;
• США: Аляска (єдине місце в США, де можна побачити північне сяйво);
• Шотландія: Скай, Галовейський лісовий парк, Моффат, маєток Гляйнканісп, Центр спадщини Касл-Хілл.

Полярне сяйво також можливо спостерігати та вивчати не тільки з поверхні Землі, а й з космосу. Так, американський астронавт місії SpaceX Crew-5 Джош Кассада в лютому 2023 року оприлюднив світлину полярного сяйва, яку він зняв з борту МКС при вивченні цього природного явища^[8].

Спостереження в Україні[ред. | ред. код]

Північне сяйво у небі України зазвичай спостерігається один раз на декілька років. Наприклад, подібне явище бачили в Україні в листопаді 2021 року. Тоді метеоаматор Андрій Гаврилюк зміг зафіксувати явище у ніч проти 4 листопада, приблизно опівночі, у місті Ківерці, що на Волині^[9].

В ніч на 24 квітня 2023 року, мешканці багатьох областей України, а саме Київщини, Чернігівщини, Черкащини, Львівщини та Волині, спостерігали незвичне атмосферне явище, в ході якого небо було забарвлене у яскраво-рожевий колір та супроводжувалося яскравими різнокольоровими спалахами. Аналогічне атмосферне явище також спостерігали над містами Білорусі, причиною якого стала дія жорсткої геомагнітної бурі G4 (Kp=8), пов'язаної з прибуттям до Землі викиду корональної маси, який стався 21 квітня на Сонці^[10][11][12].

25 вересня 2023 року, о 03:15 (за київським часом), у смт Коломак Богодухівського району на Харківщині спостерігалося незвичайне світіння неба, яке супроводжувалося яскраво-рожевим кольором та супроводжувалося яскравими різнокольоровими спалахами. Незвичайне червоне свічення, що нагадувало стовпи світла в небі, ймовірно, були пов'язані з геомагнітною бурею, що була викликана корональним викидом маси Сонця, який стався 20 вересня 2023 року^[13].

5 листопада 2023 року, у вечірній час, в небі над Київською, Чернігівською, Черкаською, Харківською, Миколаївською, Донецькою, Одеською та деякими іншими областями України було можливо спостерігати нетипове та рідкісне для України явище — полярне сяйво^[14]. Вітчизняні вчені пояснили явище, як результат потужної геомагнітної бурі, пов'язаної з бомбардуванням нашої планети викидом корональної маси, що стався на Сонці декілька днів тому^[15][16].

Полярне сяйво у міфології[ред. | ред. код]

У багатьох північних народів поява на небі різнокольорових мерехтливих вогнів не викликає почуття захоплення, для них це — поганий знак. Відомо, що це явище прямо пов'язане з магнітними полюсами Землі і особливо часто виникає під час так званих «магнітних бур», які, в свою чергу, несприятливо впливають на людський організм. За багатовікову історію свого існування ці північні народи вловили деяку закономірність між виникненням полярного сяйва і погіршенням самопочуття.

Полярне сяйво на інших планетах[ред. | ред. код]

Полярне сяйво — явище, характерне не лише для Землі, наявність у планети атмосфери та магнітного поля — достатня умова для виникнення цього явища^{[джерело?]}.

Цікаві факти[ред. | ред. код]

Вранці 15 квітня 2023 року, мешканці Аляски (США) неподалік від міста Делта-Джанкшен під час полярного сяйва побачили в небі загадкову спіраль, яка світилася та була схожою на галактику. Вчені відреагували на появу спіралі в небі над Аляскою та повідомили, що нічого надприродного в цьому явищі немає, це не спіральна галактика і не прояв дій інопланетян. Виникнення спіралі мало більш просте пояснення, а саме, приблизно за 3 години до появи спіралі в небі над Аляскою зі стартового майданчика в штаті Каліфорнія (тобто на іншому кінці США) відбувся запуск ракети-носія Falcon 9 компанії SpaceX, яка в черговий раз вивела на навколоземну орбіту 51 супутник. Після виконання завдання, Falcon 9 почав повертатися в атмосферу Землі по спіральній траєкторії. Під час цього спуску, з двигунів другої ступені ракети почали вириватися залишки палива і водяного пару, які містилися в ньому, вони почала замерзати і перетворилися на крихітні кристали, що відбивали світло. Таким чином і з'явилася спіральна галактика, що світилася в небі над Аляскою разом з Полярним сяйвом^[17][18].

На вечір 5 листопада 2023 року, мешканці міст Дніпро^[19] та Дніпропетровщини, Нікопольщини побачили червоне полярне сяйво ^[20]. Таке явище пов'язано із активністю сонця та магнітними бурями. Червоне світіння зумовлене взаємодією магнітосфери планети із зарядженими частинками саме у верхніх шарах атмосфери.

Див. також[ред. | ред. код]

• Авроральні лінії
• Власне світіння атмосфери
• Стів (атмосферне явище)
• Космічна погода
• Магнітна буря
• Список сонячних бур

Джерела[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]

• (рос.) Гордиец Б. Ф. и др. Солнечная активность и Земля. — М. : Знание, 1980. — 64 с.
• (рос.) Мизун Ю. Г. Полярные сияния. — М. : Наука, 1983. — 135 с. — (Человек и окружающая среда)

Посилання[ред. | ред. код]

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Полярне сяйво

• Френсіс Андерсон (24.01.2014 11:49). Фото північного сяйва в Туктояктук (північно-західні території Канади). Фото Клюмба. Архів оригіналу за 04.03.2016. Процитовано 2.04.2016.
• NASA показало відео, як виглядає північне сяйво з космосу

п о р Метеорологія Розділи Аерологія Аерономія Біокліматологія Гідрометеорологія Динамічна метеорологія Кліматологія Наука про радіоактивність атмосфери Атмосферна фізика Атмосферна хімія Синоптична метеорологія Прикладні Авіаційна Аграрна Медична Морська Лісова Елементи Атмосферний тиск Вологість повітря Напрямок вітру Опади Температура Точка роси Хмарність Швидкість вітру Прилади і пристрої Актинометр Геліограф Піргеліометр Піранометр Анемометр Анемограф Барометр Анероїд Барограф Гігрометр Гігрограф Психрометр Гідрограф Метеозонд Опадомір Радар Супутник Термометр Термограф Атмосферні явища Блискавка Буря Веселка Вітер Гало Глобальне затемнення Глобальне потепління Град Гроза Дощ Ель-Ніньйо Імла Обледеніння Паморозь Парниковий ефект Північноатлантична осциляція Погода Роса Серпанок Смерч Сніг Тропічний циклон Фронт Хмара Організації ВМО Всесвітній метеорологічний день День українського гідрометеоролога Укргідрометцентр УкрНДГМІ ЦГО Категорія • Портал

п о р Погода Пори року (сезони) Весна Літо Осінь Зима Тропічні Вологий Сухий Специфічні Туманів Мусонів Ураганів Стан атмосфери Видимість Дим Імла Пилова Снігова Серпанок Туман Крижаний Смог Вологість Абсолютна Відносна Точка роси Густина Жорсткість Вітрохолодовий індекс Посуха Температура Інверсія Приморозки / Відлига Спека / Холод / Мороз (Безморозний період) Тиск Градієнт Хмарність Хмара Атмосферна циркуляція Адвекція Атмосферний фронт Теплий Холодний Оклюзія Комірки циркуляції Гадлі Полярна Феррела Моделювання Струменева течія Повітряна маса Атмосферні вихори Антициклон Смерч Вихор Вогняний Водяний Суперкомірка Турбулентність Ясного неба Циклон Позатропічний Тропічний Тайфун • Ураган Субтропічний Вітри Градієнт Напрямок Роза вітрів Сила Буря Шквал Штиль Мікропорив Панівні Західні Мусони Пасати Східні полярні Місцеві Анабатичні Бора Бриз Гірськодолинні Катабатичні Льодовикові Суховій Фен Хамсин Харматан Шкали Бофорта Тропічних циклонів Саффіра — Симпсона Фудзіти Покращена Атмосферні опади Гідрометеори Рідкі Вірга Дощ Злива Крижаний Мряка Роса Тверді Град Крижані голки Крупа Обледеніння Іній Ожеледь Паморозь Мегакріометеор Сніг Буран Завірюха Сніговий покрив Сніговий поземок Літометеори Пилова буря Самум Хабуб Пиловий вихор Пиловий поземок Атмосферні явища Електричні Блискавка Блискавиця Кататумбо Кульова Темна Вогні святого Ельма Грім Гроза Брудна Снігова Суха Джет Електричне поле Землі Спрайт Оптичні Брокенський привид Веселка Вогняна Місячна Туманна Смуга Александра Вінці Гало Глорія Паргелій / Антигелій Парселена Сонячний стовп Післясвітіння Міраж Фата-моргана Промені Зелений Сутінкові / Протисутінкові Полярне сяйво Пояс Венери Синій місяць Стів Прогноз Метеорологія Авіаційна Синоптична Метеозонд Метеостанція Метесупутник Народні прикмети Синоптична карта PIREP Організації ВМО Укргідрометцентр УкрНДГМІ NOAA NWS Росгідромет Австралійське метеобюро KNMI Метео-Франс Метеоуправління Японії Сайти AccuWeather Meteoprog.ua Sinoptik.ua Weather.com Інше Кліматологія Агрокліматологія Клімат Зміна клімату Палеокліматологія Космічна погода Всесвітній метеодень День працівників Укргідрометслужби Погодні рекорди Управління погодою Категорія • Портал • Проєкт

Про аудіо, відео(ігри), фото та мистецтво Giant Bomb Тематичні сайти Quora · Yleinen suomalainen ontologia · Zhihu Словники та енциклопедії Большая российская энциклопедия · Велика данська енциклопедія · Велика каталанська енциклопедія · Велика норвезька енциклопедія · Велика норвезька енциклопедія · Велика норвезька енциклопедія · Энциклопедия Кругосвет · American Cycl. (1879) · Britannica (9-th) · Britannica (11-th) · Brockhaus Enzyklopädie · Cultureel Woordenboek · Cultureel Woordenboek · Encyclopædia Britannica · Encyclopædia Britannica · Encyclopædia Universalis · Internetowa encyklopedia PWN · The Canadian Encyclopedia Довідкові видання KBpedia · WordNet · Nuovo soggettario · Баскська Вікідія · Італійська Вікідія · Французька Вікідія Нормативний контроль Freebase: /m/0d61m · GND: 4130058-0 · J9U: 987007295754005171 · LCCN: sh85009555 · NDL: 00567224 · NKC: ph124326