В каких слоях атмосферы возникает полярное сияние?
Увидеть своими глазами полярное сияние всегда было моей тайной мечтой. Иногда я представляю себе, как стою на окраине безымянной рыбацкой деревушки, притулившейся на берегу сурового северного моря, и, затаив дыхание, наблюдаю безмолвные разноцветные переливы небесного огня. Где же рождается это чудесное явление – полярное сияние?
В каких слоях атмосферы возникает полярное сияние
Как известно, атмосфера планет состоит из слоёв. Самый верхний называется ионосферой из-за сильной ионизации молекул этого слоя космическим излучением. В свою очередь, ионосфера состоит из трёх частей:
- мезосферы (от 40-50 до 80-90 км);
- термосферы (от 80-90 до 800 км);
- и разделяющего их тонкого слоя мезопаузы.
Как раз в термосфере и возникает полярное сияние. Полярные сияния (или, другими словами, «авроры») наблюдаются как на Северном, так и на Южном полюсах, причём, как показала космическая фотосъёмка, они заметно отличаются друг от друга.
Природа полярного сияния
При «захвате» магнитным полем планеты частиц солнечного ветра образуются так называемые каспы – воронкообразные аномалии в магнитосфере планеты, где давление магнитного поля уравновешено давлением окружающей планету плазмы. Через эти ловушки заряженные солнечные частицы проникают в ионосферу и инициируют возбуждение её молекул, следствием чего является свечение. Для атмосферы Земли характерно преобладание излучения кислорода и азота, для газового гиганта по имени Юпитер – водорода.
Полярные сияния Земли и других планет Солнечной системы
Мы можем наблюдать полярные сияния лишь в областях, расположенных вокруг магнитных полюсов. Однако различные планеты имеют свою специфику.
Планеты земной группы. Сияния Земли наиболее часты в дни весеннего и осеннего равноденствия. Именно в эти периоды со стороны светила идёт максимально мощный поток заряженных частиц. На Венере также были отмечены полярные сияния.
Планеты-гиганты. Поскольку члены этой группы гораздо массивнее Земли, их магнитное поле также не в пример мощнее, что обуславливает гораздо более масштабные полярные сияния. К сожалению, во-первых, эти планеты, как правило, обращены к нам освещённой стороной, а, во-вторых, излучение молекул их атмосфер зачастую происходит в ультрафиолете, прямое наблюдение сияний газовых гигантов сильно затруднено.