Что такое северное сияние
Северное сияние, или аврора (Aurora Borealis), — это оптическое явление, при котором верхний слой атмосферы планеты светится зелеными, красными, желтыми, синими и фиолетовыми цветами [1]. В Южном полушарии, например в Австралии, тоже можно наблюдать это явление, его называют южным сиянием.
Сияния на Северном и Южном полюсах называют еще полярными. Северное сияние более популярно среди туристов, так как за ним можно наблюдать в более доступных для человека местах.
Первым природу возникновения этого явления раскрыл Михаил Ломоносов [2]. Полярное сияние происходит из-за столкновения магнитосферы Земли с солнечным ветром. Особенно яркое сияние можно наблюдать после вспышек на Солнце, когда выделяется целое облако заряженных частиц. В последний раз крупное сияние после вспышки было зафиксировано в 2014 году, следующее, по прогнозам Национального управления океанических и атмосферных исследований США, ожидается в 2025-м [3].
Как образуется северное сияние
Солнечный ветер — это заряженные частицы, протоны и электроны, которые отделяются от верхнего слоя атмосферы Солнца. Они устремляются к полюсам Земли под влиянием магнитного поля. Простыми словами, Северный и Южный полюса Земли примагничивают частицы. Они ионизируют атмосферные газы, и в результате высвобождается энергия в виде света.
В зависимости от того, с какими веществами взаимодействует солнечный ветер, такой цвет приобретает сияние. Например, кислород светится красным и зеленым, азот — синим и фиолетовым. Сияние образуется чаще всего на высоте около 90–150 км [4].
Северное сияние — зрелищная часть магнитной бури. Эта фаза называется «суббурей» [5]. Ее длительность — около полутора часов. Как это выглядит с Земли: в небе появляется ровная дуга, которая начинает изгибаться. Затем по ней идут волны, она разрывается, и сияние охватывает все небо. Из космоса полярное сияние выглядит как кольцо или венок, ширина которого зависит от мощности солнечной вспышки.
На свечение тратится лишь 5% всей энергии, остальное — на электрические токи и ионизацию газов. Из-за этого на Земле во время полярного сияния могут возникнуть сбои в работе теле- и радиоприборов, перепады напряжения и другие помехи, даже железнодорожные стрелки могут передвигаться самостоятельно [6].
Когда можно увидеть северное сияние
Полярное сияние можно наблюдать приблизительно 10–20 раз в год. Но важно оказаться в нужное время в нужном месте.
- Сезон: с сентября по апрель. В другое время года сияние также возникает. Но летом на севере полярный день, поэтому северное сияние видно плохо. А вот осенью и зимой небо достаточно темное, чтобы увидеть аврору во всей красе.
- Время суток: с 21:00 до 3:00, по данным Геофизического института Университета Аляски в Фэрбенксе [7]. Но также нужно учитывать фазы Луны и облачность. Лучше всего подойдет ясная и морозная погода.
- Место: любая точка в радиусе 2,5 тыс. км от Северного полюса, по информации геофизической обсерватории Тромсе в Норвегии [8]. Хотя распространяться дальше сияние тоже может: например, в 1989 году это атмосферное явление видели жители Гондураса [9].
Кроме того, северное сияние лучше ловить вдали от городских огней. Заранее отслеживать солнечную активность, чтобы выбрать подходящий день, можно на специализированных сайтах с прогнозами [10]. На сайте Национального управления океанических и атмосферных исследований США публикуют информацию о космической погоде [11]. Чтобы понять, когда будет сияние, нужно отслеживать Kp-индекс — индекс отклонения от нормы магнитного поля Земли. Например, в Мурманске можно увидеть полярное сияние при индексе около 3, в Москве — около 6 [12].
Чтобы снимки получились хорошими, лучше подготовить профессиональную аппаратуру, а не обычный смартфон. Нужна камера с высокой светочувствительностью, подавлением шума, объектив лучше взять широкоугольный. Во время съемки фотографы рекомендуют использовать штатив и снимать сияние на короткой выдержке.
Где можно увидеть северное сияние
Полярное сияние можно увидеть в северных странах — России, США (на Аляске), Финляндии, Канаде, Норвегии, Исландии.
В России
- Мурманская область — самый благоприятный регион для наблюдения за авророй: город Мурманск находится за полярным кругом, добраться туда не составит труда. На Кольском полуострове открыты глэмпинги — гостиницы под стеклянными куполами, откуда можно наблюдать это природное явление. Полярная ночь в Мурманской области зимой длится 42 дня, поэтому вероятность увидеть сияние высока. Самые популярные места — Хибины, Кировск и его окрестности, Териберка.
- Архангельская область. Сияние можно наблюдать, например, в Кенозерском нацпарке, где не будут мешать городские огни. Также хорошая локация — на берегу Северной Двины, озера Лача или реки Ягринки, здесь световое загрязнение минимально.
- Республика Карелия. За сиянием можно отправиться на берега Онежского озера, в нацпарк «Паанаярви», на Валаам или берег любого из множества озер, например Контоккиярви возле Костомукши.
- Республика Коми. Сияние лучше наблюдать в северных районах — например, в окрестностях Воркуты, Инты, Печоры.
- Красноярский край. Сияние можно увидеть на севере региона, на плато Путорана, а также в окрестностях населенных пунктов Хатанга и Дудинка.
- Ямал. За северным сиянием нужно отправляться в Салехард — единственный город в мире, расположенный прямо на полярном круге.
- Якутия. Самая холодная точка, зимой температура опускается до минус 60 градусов по Цельсию. Зато свечения здесь одни из наиболее ярких.
В других странах
- Норвегия. Оптимальные места — Тромсе и Алта, в последнем находится старинная обсерватория. Она не функционирует, но с обзорной площадки заброшенного здания удобно наблюдать за явлением.
- Швеция. Здесь туристы едут в город Абиско за полярным кругом. Северное сияние в этих широтах можно наблюдать до 200 дней в году. Также в шведской деревне Юкксьярви расположен первый научный институт, где изучают северное сияние.
- Финляндия. На ее территории за сиянием можно наблюдать в Кильписъярви или в Соданкюля. Здесь построен звездный городок Astropolis, где есть геофизическая обсерватория.
- Канада. Город Йеллоунайф посреди тайги считается столицей туризма, связанного с полярными сияниями. Также можно отправиться к Уайтхорсу или в Бэйлетвилль.
- Исландия. За сиянием можно поехать на озеро Миррар рядом с Рейкьявиком, на вулканы Катла и Эйяфьядлайокудль или фьорд Снэфеллснес, знаменитый своими пейзажами.
- Аляска (США). Больше всего для наблюдения за полярным сиянием подходят нацпарк «Денали», города Фэрбенкс, Ситка и Юнейтед-Сити.
- Япония: северная часть острова Хоккайдо, регион Аомори на севере страны, национальный парк «Айгун Альпс».
- Шотландия. Город Каледония находится близко к полярному кругу, здесь минимальное световое загрязнение. Также популярны остров Скай, Эдинбургский замок, озеро Лох-Мари.
Полярное сияние есть даже на других планетах, но наблюдать его там мы не можем.
Известно, что на Юпитере сияния ярче, чем на Земле, в тысячи раз, поскольку появляются не только от солнечного ветра, но и от частиц, исходящих от спутников планеты. Сияние Сатурна самое высокое среди планет — до 1,2 км. Астрономы наблюдали сияния даже на Венере и Марсе, где слабые магнитные поля. [13].