Так что же 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»...