ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Такую же 11-летнюю и годичную периодичность обнаруживают полярные сияния. Магнитная активность и активность полярных сияний идут строго параллельно друг другу даже в суточной периодичности и параллельно солнечной активности — в И-летнем цикле. Связь магнитных бурь и полярных сияний хорошо известна с весьма давних пор северным мореплавателям, в частности, русским поморам. Сильные магнитные бури почти всегда сопровождаются интенсивными полярными сияниями, которые бывают видны не только в высоких, но и средних и даже низких широтах (вплоть до Сев. Африки и Кубы).

Явление полярного сияния, как известно, состоит в интенсивном свечении неба в форме дуг, лучей, полос, занавесов. Лучи имеют тенденцию располагаться вдоль силовых линий постоянного магнитного поля Земли. Пучки лучей иногда исходят из одной области небосвода, находящейся вблизи магнитного зенита места наблюдения (т. е. направления, в котором уходит местная магнитная силовая линия); эта область называется короной. Большие дуги располагаются вдоль магнитных параллелей. Высота проявления полярных сияний лежит обычно между 100 и 250 км, хотя так называемые «сияния, освещенные Солнцем», разыгрываются на гораздо большей высоте, от 200—300 до 800—1000 км. Максимум интенсивности полярного сияния очень близок к его нижней границе; кверху яркость сияния ослабляется медленно, в среднем на протяжении 50—60 км.

Визуально свет полярного сияния состоит из двух цветов — зеленого и красного. Спектрально это легко находит себе объяснение в том, что в эмиссионном спектре полярного сияния самые сильные линии — зеленая и красные , излучаемые атомом кислорода. Кроме того, наблюдаются линии и полосы излучения атома азота, ионизованных молекул и нейтральной молекулы . Зеленая и красные линии кислорода относятся к запрещенным, как и зеленая и красная линия солнечной короны. В обоих случаях появлению запрещенных линий способствует разреженность газа (см. § 5); диссоциация молекулы на атомы О, ионизация молекул и тоже требуют, с одной стороны, источника энергии, для чего служит солнечное ультрафиолетовое излучение, а с другой стороны, низкую плотность газа, существующую в верхней атмосфере, указанные особенности спектра полярных сияний существуют в нормальном спектре ночного неба, за исключением того, что в последнем они в тысячу раз слабее. Исключение составляет водородная линия На. В обычном спектре ночного неба она очень слаба, а в спектре сияния сильна и смещена в фиолетовую сторону так, как будто порождающие ее атомы водорода врываются в земную атмосферу со скоростью 1—2 тыс. км/с. Это уже пришельцы в земной атмосфере — протоны, прилетающие к нам от Солнца.