Планета школ

Ни одно загадочное природное явление, известное человечеству, не смогло избежать мифов. Сочиняли наши далекие предки мифы и о полярном сиянии. Именно эта тайна природы — предмет нашего разговора сегодня. И не только научные теории об этом явлении, но и сложенные о нем легенды...

Мифы о полярном сиянии

Историки утверждают, что первым о «полярных сияниях» заговорил Аристотель. В своем научном трактате «Метеорология» он так описывал это загадочное небесное явление: «Иногда ночью при ясной погоде на небе можно увидеть очертания кроваво-красного цвета, имеющие форму рвов и ущелий». Что касается рвов и ущелий, то вопрос, конечно, спорный, воображение у всех разное, а вот насчет цвета он был прав: полярное сияние с высокой интенсивностью свечения становится разноцветным: иногда желто-зеленым, иногда красным и фиолетовым.

Так получилось, что до нас дошли мифы о полярном сиянии только жителей северного полушария. Объясняется это просто: в южном полушарии наблюдать это сияние могут разве что пингвины.

30 марта 1886 г. ярчайшее полярное сияние наблюдалось в Лондоне, Китае, Японии и Индии. Телеграфное сообщение не работало.

Викинги, жившие на территории нынешней Скандинавии и оставившие потомкам богатую мифологию, олицетворяли полярное сияние со своим верховным богом Одином и считали воссиявший в небе свет хорошим знаком. И хотя это не больше чем миф, -при желании в полярном сиянии вполне можно разглядеть растрепанную бороду Одина, его широкий балахон и острый меч в руках...

Соседи викингов, гренландцы, твердо верили, что сияние в небесах - не что иное как свидетельство жизни после смерти. Чем еще может быть этот неземной свет, как не душами умерших предков?.. Как миф - очень красиво, но если взглянуть реалистически: где же найти в Гренландии (даже сейчас) столько душ, чтобы хватило на 3000 км (средний диаметр) полярного сияния?..

С другой стороны, - известно, что обитатели северного полушария считали полярное сияние также и предвестником страшных катастроф: эпидемий, войн, голода.

В падении Иерусалима после восстания иудеев против Рима, в 70 г. н. э., суеверные также предпочли обвинить все то же таинственное сияние. Остается, правда, неясным, каким образом его зловещее воздействие могло распространиться на широты, на которых расположен Иерусалим, если до сих пор для ученых остается загадкой даже факт полярного сияния, наблюдавшегося в Греции. Правда, историки свидетельствуют о появившемся однажды полярном сиянии и в небе над Индонезией...

С таинственным свечением небес связывали даже смерть великого римского императора Цезаря. Правда, чтобы поверить в это, надо бы сначала научно доказать неблаготворное воздействие полярного сияния на человеческую психику. И хотя факт, что оно связано с магнитными бурями, способными влиять на организм человека, сегодня неоспорим, все же такое объяснение выглядит не слишком правдоподобно. Иначе придется считать убийцу Цезаря - лучшего друга императора и главного заговорщикаБрута — жертвой магнитной бури...

25 сентября 1909 г. мощное полярное сияние нарушило телеграфную связь между Англией и США.

В более поздний исторический период жители прибрежных районов северного полушария были склонны думать, что полярное сияние - это отражение солнечного света от морской поверхности или излучение солнечных лучей, накопившихся за день в толще льда. Что ж, в этом утверждении, пожалуй, больше логики.

На севере России, расположенном в высоких широтах, частые полярные сияния красного цвета принимали за зарево огромного лесного пожара. Бывали даже случаи, когда местные жители вызывали пожарных. Вполне объяснимая реакция. Если в начале XIX века полярные сияния над Нью-Йорком, уже тогда одном из самых освещенных городов мира, превращали ночь в белый день, то можно себе представить, каким был эффект этого великолепного свечения в темных северных городках России...

Кстати говоря, до наших дней дошло и первое упоминание о полярном сиянии на русской земле. Примечательное совпадение: говорилось о нем на страницах первой русской летописи — «Повесть временных лет», — датированной началом XII века. Случайно ли?

«Увидели они три столпа точно светящиеся дуги, и, постояв, передвинулись эти дуги на верх церкви, где был положен потом Феодосий. ... В это же время когда ехали, видели они зарю великую над пещерою, увидели свечей множество над пещерою, и подошли к пещере и не увидели ничего...»

При всей загадочности нашей жизни, свечи ни по каким теориям не могли оказаться там. Ведь для такого эффекта, какое создает красное полярное сияние, нужно было бы установить зажженные свечи на каждом сантиметре поверхности земли, и на суше, и на воде. Причем установленные друг на друга в 1000 этажей. Такая конструкция всего на пятьдесят метров уступала бы высотой Эйфелевой башне... Одним словом, пещеры на все не хватит.

Кстати, полярное сияние наблюдается не только над Землей, но и над поверхностью других планет Солнечной системы. В частности, науке достоверно известно о сияниях над Венерой и Юпитером. Но мы сегодня говорим исключительно о земном явлении. Вот как описывают его очевидцы.

13-15 мая 1921 г. полярное сияние создало токи большого напряжения в телеграфных системах Англии, Шотландии и Ирландии.

- Все началось приблизительно через час после захода солнца, когда гигантские сполохи светящихся частиц заполнили небосклон, — рассказывает очевидец, наблюдавший полярное сияние в Санкт-Петербурге. — Четверть часа они пронизывали звездное небо, как будто некий художник огромной кистью наносил на холст сочные мазки и тут же их стирал.

Потом сияние пошло на убыль, но не исчезло совсем. Около полуночи оно вновь усилилось и местами стало цветным: на севере — бледно-голубым, на юге — красноватым. К сожалению, буйство красок было недолгим, а затем сполохи снова ослабли, но их отголоски можно было наблюдать до глубокой ночи. В общей сложности это интересное астрономическое явление длилось более 3,5 часов.

Слово - науке

Так чтоже такое полярное сияние?

Земля обладает атмосферой, которая, в свою очередь, имеет так называемую магнитосферу - область, в которой сосредоточено магнитное поле. Когда солнечный ветер, несущийся в пространстве со скоростью от 300 до 1200 км/с (представьте себе путь от Москвы до Санкт-Петербурга и обратно за одну секунду!), насыщает верхние слои атмосферы своими заряженными частицами, в результате этого взаимодействия рождается свет. Именно он и называется полярным сиянием. Границы верхних слоев атмосферы находятся на расстоянии от 80 до 1000 км над поверхностью Земли: на таких высотах и можно наблюдать это явление. Правда, однажды ученым удалось зафиксировать предел высоты в 1130 км. Самое низкое полярное сияние наблюдалось на высоте 60 км.

На высоких широтах, где полярное сияние стало обычным явлением, его можно наблюдать в среднем до пяти раз за год, как, например, в центральных районах США. Хотя основной пояс, где это явление наиболее часто, находится значительно выше, примерно на линии Северного полярного круга.

- Те полярные сияния, что я видел, — рассказывает другой очевидец, — в конце лета, немного южнее Полярного круга, — большой яркостью не отличались. То есть на небе-то они ярко смотрятся, когда разгорятся, а вообще — ну не такой там великий «перепад яркостей». Зимой они поярче.

Что касается протяженности полярного сияния, то, как мы уже говорили, в среднем она составляет около 3000 км. Самым длинным сегодня признано сияние с диаметром в 4827 км, и, как утверждают ученые, эти цифры могут быть значительно больше. То есть наблюдать его можно было бы одновременно в Исландии, Норвегии, Швеции, Финляндии и даже в северной части Уральских гор.

2-3 августа 1972 г. мощное полярное сияние вызвало скачок напряжения в телефонном кабеле между Чикаго и Небраской. На гидроэлектростанции в Британской Колумбии взорвался трансформатор на 230 киловольт.

В разные периоды года полярные сияния держатся на небе неодинаковые промежутки времени. Дольше всего их можно наблюдать в дни весеннего и осеннего равноденствия - до 23 часов в течение суток. Зато сезонные полярные сияния длятся от 27 дней до... 11 лет! Ученые связывают этот факт с солнечной деятельностью. Уловите связь в сроках: период вращения Солнца вокруг своей оси составляет 27 суток, а солнечная активность, т. е. активность магнитных полей, расположенных в солнечной атмосфере, в среднем длится около 11 лет.

Чаще всего полярное сияние начинается с простой сплошной дуги. Это значит, что в такие моменты его яркость довольно слабая. Как только она увеличивается, от дуги начинают исходить лучи. Именно они и выступают главными небесными «художниками». При рассеивании они образуют различные формы: иногда незамысловатые прямые лучи, затем подобие радуги, драпри, которые действительно напоминают занавески со складками, и, наконец, короны — когда лучи округлой формы соединяются друг с другом через определенное расстояние.

По яркости полярные сияния делятся на четыре категории. Первые три, в соответствующем порядке, приближающиеся по яркости к Млечному Пути, перистым и кучевым облакам, всегда одноцветны. Однако такими они воспринимаются только человеческим глазом, поскольку яркость некоторых цветов ниже порога нашего зрительного восприятия. Сияние же четвертой категории по яркости очень близко к полной луне и окрашено в различные цвета, переходя из желтого в зеленый, из красного в фиолетовый и даже в оранжевый.

Такие различия в цветовой гамме объясняются химическим составом лучей. Например, если вы стали свидетелем зеленого или желтого сияния, значит, лучи его в основном состоят из кислорода, насыщенного атомами. В красном или фиолетовом главным «электриком» выступает азот.

- Я, когда вышел из пригородного поезда, направляясь в обсерваторию, сразу обалдел: в северной стороне замечательный купол сияния. Это было примерно в 22 часа по московскому времени. Но самое интересное началось, когда я прибежал в обсерваторию. Размеры сияния значительно увеличились, вплоть до хвоста Дракона, стали появляться вертикальные столбы голубого и, в основном, рубинового цвета. К 23 часам яркость сияния несколько ослабла, но до полуночи периодически возрастала вновь. Начали появляться яркие столбы уже бело-розового цвета. В 0 часов 15 м начинает сильно возрастать яркость голубого полукруга, обозначающего верхние плотные слои земной атмосферы. К 0.30 сияние достигло максимума, вокруг стало светло, как при луне, небо окрасилось во все цвета радуги. Огромные яркие светящиеся столбы, от светло-розового и темно-рубинового до голубого, по высоте достигли Андромеды, перевалив через зенит. К тому моменту у меня уже закончилась пленка в фотоаппарате, и я просто стоял, задрав голову и охая от восторга.

И все же появление полярных сияний зависит не только от атмосферы, солнечного ветра и сложных химических процессов. В середине ХХ века, когда американские военные проводили испытания ядерного оружия, взрывая его в высоких слоях атмосферы, ниже, а иногда и выше 90 км, в небе образовывалось точное подобие полярного сияния. По своим масштабам оно, конечно, не могло сравниться с сияниями, возникшими естественным путем, однако цвета повторялись в точности. Сначала оно было ярко-малиновым, затем становилось красным, фиолетовым и, в конце концов, исчезало, окрасившись напоследок зеленым.

Однако увидеть такие искусственные полярные сияния нам, хочется надеяться, не придется. А потому - будем стараться прикоснуться хоть отчасти к этой великой загадке Вселенной, наслаждаясь огромным небесным «попугаем», именуемым «полярное сияние»...