Северное сияние: что это, как образуется, где и когда можно увидеть в России

Разноцветное свечение в ночном небе на протяжении веков поражало воображение людей. Северное сияние воспето во многих легендах северных народов, которые пытались объяснить это завораживающее зрелище. Сегодня природа этого феномена хорошо изучена. О том, как появляется северное сияние, от чего зависит его цвет и где натуральное световое шоу посмотреть на просторах России, — в материале «Ленты.ру».

• Что такое северное сияние
• Как образуется северное сияние
• Какие бывают цвета и формы северного сияния
• Когда можно увидеть полярное сияние
• Где можно увидеть северное сияние в России

Что такое северное сияние

Северное, или полярное сияние, — это одно из самых красивых оптических явлений в верхних слоях атмосферы. Оно выглядит как гигантские цветные занавеси или всполохи, медленно двигающиеся в ночном небе. Чаще всего можно наблюдать свечение зеленого и фиолетового оттенков, реже — красного, желтого и синего.

Этот феномен с древности окутан мифами.

• Викинги верили, что северное сияние — это отблеск доспехов небесных воительниц-валькирий.
• Финны видели в нем «лисьи огни» — искры, взметнувшиеся в небо от взмаха хвоста сказочной лисы.
• Саамы относились к нему с трепетом, полагая, что это духи предков, и запрещали свистеть или указывать на сияние пальцем, чтобы не навлечь беду.
• Поморы называли его «сполохом» и связывали с отблесками чешуи гигантской кочующей рыбы.

Как образуется северное сияние

В беседе с «Лентой.ру» программист отдела космических наук НИИЯФ МГУ Александр Разумов рассказал, что в основе этого явления лежит взаимодействие между Солнцем и магнитным полем нашей планеты.

«По основной гипотезе, магнитное поле, своего рода защитная оболочка Земли, существует из-за того, что у нашей планеты есть жидкое металлическое ядро. Чтобы наглядно показать магнитное поле, обычно рисуют силовые линии — они направлены от северного полюса к южному. И когда на эти силовые линии, как на рельсы, попадают заряженные частицы — протоны и электроны, они начинают летать от полюса к полюсу», — объяснил Александр Разумов.

Чем ближе они подлетают к поверхности, тем плотнее становится атмосфера и тем больше вероятность столкновения с молекулами газов. При этом столкновении энергия от солнечных частиц передается газам. Газ, получив эту энергию, на короткое время «возбуждается», а затем «успокаивается», выпуская излишек энергии в виде света. Это и есть северное сияние.

«Когда они сталкиваются, например, с молекулой азота или кислорода, молекула переходит на другой, более высокий, уровень энергии. С этого уровня энергии молекула спускается обратно в "спокойное" состояние, испуская свет. Как правило, свет получается в ультрафиолете, видимом или инфракрасном спектре излучения», — поясняет эксперт.

Основная область, где происходят сияния, называется авроральным овалом — это кольцевая зона вокруг магнитного полюса. Из космоса полярное сияние выглядит как светящийся венок, ширина которого зависит от мощности вспышек на Солнце.

Во время вспышек поток выбрасываемых Солнцем частиц усиливается, и авроральный овал расширяется, «спускаясь» на более низкие широты. Именно поэтому в периоды высокой солнечной активности северное сияние иногда можно увидеть даже в средней полосе России.

Какие бывают цвета и формы северного сияния

Северное сияние может принимать различные формы и оттенки, каждый из которых объясняется физическими законами.

От чего зависит цвет сияния

Цвет сияния зависит от двух ключевых факторов: с каким газом сталкиваются частицы и на какой высоте это происходит. «У микроскопических систем, таких, как молекулы, есть разные энергетические уровни. Переход с высокого уровня на низкий сопровождается излучением света определенной длины волны. Чаще всего нам видно излучение от кислорода — это красные и зеленые цвета, а также фиолетовый и зеленый — от азота», — объяснил Александр Разумов.

Цвета полярного сияния

• Зеленый — самый распространенный цвет. Он возникает при столкновении частиц с атомами кислорода (и в меньшей степени — азота) на высотах от 100 до 300 километров. Наши глаза особенно чувствительны к этому оттенку, поэтому мы видим его чаще всего.
• Красный — более редкое явление. Он также появляется от взаимодействия с кислородом, но на больших высотах (свыше 300 километров). Появление красных оттенков часто свидетельствует о мощной магнитной буре.
• Фиолетовый и синий — эти цвета видны при столкновении частиц с молекулами азота в нижних слоях атмосферы (менее 100 километров). Азота в атмосфере больше, чем кислорода, однако значительная часть его свечения приходится на невидимый ультрафиолет.

Какие бывают формы сияния

Движение частиц вдоль силовых линий магнитного поля Земли создает характерные фигуры:

• дуги — ровные светящиеся полосы, протянувшиеся через все небо;
• лучи и занавесы — самые зрелищные формы, напоминающие колышущиеся складки гигантского светового полотна;
• короны — когда лучи сходятся в одной точке прямо над головой наблюдателя, создавая эффект светящегося купола;
• пульсирующие пятна — размытые, мерцающие области, которые появляются во время затухания сияния.

Когда можно увидеть полярное сияние

Даже при идеальных условиях стопроцентной гарантии увидеть северное сияние нет, однако в наиболее благоприятных для наблюдения районах в разгар сезона (с ноября по февраль) вероятность наблюдать аврору достигает 80-90 процентов. Чтобы стать свидетелем этого явления, важно оказаться в нужном месте в подходящее время.

Сезон наблюдений

Оптимальный период для «охоты» за авророй в России — с сентября по апрель. В это время в северных широтах устанавливаются достаточно темные полярные ночи, необходимые для наблюдения свечения.

По месяцам:

• сентябрь-октябрь: начало сезона с относительно мягкой погодой;
• ноябрь-февраль: пик сезона с самыми длинными ночами;
• март-апрель: завершение сезона с улучшающимися погодными условиями.

Интересно, что в периоды равноденствий (сентябрь и март) солнечная активность часто повышается, и это увеличивает вероятность ярких сияний.

Время суток и погодные условия

Лучшее время для наблюдений за полярным сиянием — с 21:00 до 03:00.

Важные факторы:

• ясное небо — даже слабая облачность может полностью скрыть сияние;
• обычно в мороз наблюдается безоблачная погода;
• желательно уехать подальше от городских огней — туда, где нет светового загрязнения.

Где можно увидеть северное сияние в России

В периоды особой солнечной активности полярное сияние можно наблюдать даже в центральных регионах России — жители Московской, Ленинградской и других областей изредка становятся свидетелями этого природного светового шоу. Однако тем, кто хочет гарантированно увидеть аврору, лучше отправиться в северные регионы страны.

Мурманская область

На Кольский полуостров каждый сезон приезжают охотники за авророй. Благодаря влиянию Гольфстрима климат здесь мягче, чем в других арктических регионах, а развитая инфраструктура делает поездку комфортной. Наблюдать сияние лучше всего в окрестностях Мурманска, в знаменитой Териберке на берегу Баренцева моря, среди живописных Хибинских гор и в саамских поселениях.

Архангельская область

Этот регион привлекает охотников за сиянием своей относительной близостью к центральной России. Наилучшие условия для наблюдений — в Кенозерском национальном парке, внесенном в список всемирного наследия ЮНЕСКО, на побережье Северной Двины и на Соловецких островах. Эти места удалены от населенных пунктов, поэтому световое загрязнение там минимально.

Республика Коми

Для тех, кто ищет уединения и настоящей арктической романтики, подойдут северные районы Республики Коми. Лучше всего отправляться в окрестности Воркуты, где вероятность увидеть сияние очень высока. Суровый климат и отсутствие туристической инфраструктуры компенсируются фантастическими пейзажами и практически полным отсутствием светового загрязнения.

Ямало-Ненецкий автономный округ

Этот регион предлагает уникальную возможность увидеть северное сияние в аутентичных условиях кочевой жизни народов Севера. В районе Салехарда, расположенного непосредственно на Полярном круге, и на полуострове Ямал можно сделать необычные кадры авроры на фоне традиционных ненецких чумов. Местные жители хорошо знают лучшие места для наблюдения и часто помогают туристам в организации фотосъемок.

Республика Карелия

Хотя Карелия расположена южнее других северных регионов, здесь также можно стать свидетелем полярного сияния, особенно в периоды повышенной солнечной активности. Наиболее подходящими местами считаются берега Онежского озера, национальный парк «Паанаярви» с его нетронутой природой и окрестности Костомукши.

Красноярский край

Суровый, но невероятно живописный регион. Лучшие условия для наблюдения складываются на плато Путорана, в окрестностях Норильска, а также в Хатанге и Дудинке. Эти места требуют серьезной, практически экспедиционной подготовки и теплой экипировки, но вознаграждают зрелищем незабываемой красоты.

Якутия

Самый холодный регион северного полушария предлагает и самые впечатляющие возможности для наблюдения за авророй. В районе Якутска, Оймякона — знаменитого полюса холода — и поселка Тикси можно увидеть особенно яркие и частые сияния. Местные жители отмечают, что в якутские морозы небо часто чистое, поэтому условия для наблюдений идеальны.