Полярне ся́йво (лат. aurora polaris), також широко відоме як північне сяйво (лат. aurora borealis) та південне сяйво (лат. aurora australis) — оптичне явище світіння окремих ділянок нічного неба в полярних районах, яке швидко змінюється. Виникає у верхніх шарах атмосфери планети під впливом потоків заряджених частинок, які магнітне поле планети спрямовує до полюсів.
На поверхні Землі такі сяйва спостерігаються на відстані 20—35 ° від магнітних полюсів Землі одночасно на всіх довготах, але з різною інтенсивністю.
На нижчих широтах полярне сяйво зрідка спостерігається під час магнітних бурь, які викликані корональними викидами маси Сонця[⇨].
За формами полярне сяйво розрізняють: дифузне сяйво з дугами від однієї точки горизонту до іншої, а також промені, стрічки, корони, плями. Тривалість полярного сяйва — від декількох хвилин до декількох діб. Частота його появи корелює з 11-річним циклом сонячної активності, порою року, 27-денним періодом та магнітною активністю.
Наймасштабніше за останні 500 років полярне сяйве, у відповідності до повідомлення NASA, сталося в небі над Північною Америкою та Європою у травні 2024 року.
-
- Пришвидшена 40-хвилинна кінозйомка полярного сяйва в Ісландії
- Полярне сяйво
Механізм виникнення
Полярне сяйво — це явище є світінням розріджених шарів атмосфери на висотах 60—100 км під дією сонячного вітру (потоків протонів та електронів). Заряджені частинки потрапляють в земну атмосферу з космосу і під дією магнітного поля Землі спрямовуються до північного або південного магнітного полюса, де вони входять у верхні шари атмосфери, зіштовхуються з молекулами або атомами газів атмосфери, збуджують їх і змушують їх випромінювати видиме світло. Переважне випромінювання — заборонені лінії атомарного кисню (557 нм і 630 нм) і молекулярного азоту (391,4 нм, 427,8 нм, 470,9 нм), які створюють зелено-червону гаму.
Також було виявлено лінії водню серії Бальмера (656,3 и 486,1 нм). Енергія випромінювання в невидимій частині спектру суттєво перевищує енергію випромінювання у видимому діапазоні. Зокрема, значна частина енергії випромінюється в ультрафіолетовому діапазоні, але це випромінювання поглинається атмосферою, тож зареєструвати його можна лише із супутників.
Причиною виникнення полярного сяйва на нижчих широтах, ніж зазвичай, також можуть стати магнітні бурі, які викликані викидами корональної маси з Сонця. Це пов'язано із занадто великими, вибуховими викидами плазми і магнітних полів з сонячної корони, які здатні створювати збурення в магнітному полі Землі. Ці збурення, в свою чергу, можуть спричинити полярне сяйво, як це сталося на початку березня 2023 року, коли сяйво можливо було спостерігати на півдні Великої Британії.
В інфрачервоному діапазоні
На початку липня 2023 року, вчені оголосили про виявлення на Землі ще одного виду полярних сяйв. Але, на відміну від добре відомого людству північного сяйва, воно абсолютно непомітне для неозброєного ока. Група вчених з Аризонського державного університету виявила полярні сяйва, що світяться в інфрачервоному діапазоні. Вони виникають у результаті взаємодії заряджених частинок з молекулами вуглекислого газу в атмосфері Землі. За словами вчених, які брали участі у дослідженні, дане відкриття є надзвичайно важливим. Воно не тільки дозволяє знайти нові шляхи вивчення полярних сяйв, але й розширює наші уявлення про те, як взаємодіють космічне середовища та верхні шари атмосфери нашої планети.
Загальновідомо, що атмосфера Землі подібна до листкового пирога: нижній, найщільніший шар знаходиться біля поверхні (тропосфера, де і відбуваються процеси, що формують погоду), а найтонші шари знаходяться нагорі. Термосфера та іоносфера перекривають одна одну, це два найвищі шари на висоті від 80 до 700 км над поверхнею Землі. Саме тут проходить умовна лінія Кармана, яка визначає край космосу на висоті близько 100 км над Землею, а типові барвисті полярні сяйва виникають на висоті від 100 до 250 км внаслідок зіткнення атомарного кисню з енергетичними частинками з космосу. Нещодавно виявлене нове полярне сяйво є результатом взаємодії з частками вуглекислого газу, що існує у різних шарах атмосфери. Такі полярні сяйва виникають набагато нижче, а саме на висоті близько 90 км. Виявити їх вдалося за допомогою супутника NASA AIRS, атмосферного інфрачервоного зонда на борту супутника спостереження за Землею Aqua. Цей орбітальний апарат було запущено ще 2002 року і з того часу він збирає дані про Землю.
Інші причини виникнення
Окрім магнітних бур, які викликані викидами корональної маси з Сонця, причиною виникнення полярного сяйва також можуть бути ядерні вибухи в космічному просторі. Загалом США провели вже п’ять космічних ядерних випробувань у космосі, найвідоміше з яких відбулося 9 липня 1962 року, коли поблизу тихоокеанського острова Джонстон на Гаваях, в космос на висоту 400 км (250 миль) було запущено ракету «Тор» в рамках проєкту Starfish Prime. Після вибуху ядерного заряду, який мав потужність 1,44 Мт, над Землею утворилося полярне сяйво червоного кольору, яке простягалося через весь Тихий океан і тривало декілька годин.
Полярне сяйво на інших планетах
Полярне сяйво — явище, характерне не лише для Землі, наявність у планети атмосфери та магнітного поля — достатня умова для виникнення цього явища. Так, наприклад, полярні сяйва вже зафіксовані на Юпітері та на Сатурні.
Див. також
Джерела
- Полярное сияние // Географический энциклопедический словарь : понятия и термины : ( )[рос.] / Под ред. А. Ф. Трёшникова. — Советская энциклопедия. — М., 1988. — С. 237—238. — 432 с. — 100 000 екз.
- Полярне сяйво // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 373. — .
- Recent Northern Lights display may have been strongest in 500 years. // By Vishwam Sankaran. May 21, 2024
- Наймасштабніше за 500 років: у NASA повідомили про незвичайне полярне сяйво у травні (фото). // Автор: Віра Хмельницька, 21.05.2024, 18:45
- Л. Лазутин (04.09.2015). Солнечно-земная физика. НИИЯФ МГУ (справочник). Архів оригіналу за 18 жовтня 2019. Процитовано 18 жовтня 2019.
{{}}
: Проігноровано|chapter=
() - Північне сяйво перемістилося на південь до Великої Британії: причина несподіваного явища. 04.03.2023
- Satellites uncover 'invisible' auroras glowing in infrared in Earth's atmosphere. // By Briley Lewis. July 5, 2023
- Вчені виявили "невидиме" полярне сяйво на Землі. 05.07.2023, 16:07
- Яким буде вибух ядерної бомби в космосі — вчені. // Автор: Ольга Деркач. 15.05.2024, 20:30
- Телескоп «Хаббл» зняв фото і відео полярного сяйва на Юпітері. 01.07.2016, 11:25
- Полярне сяйво Юпітера. // Зреферовано Соломією Кривенко. 08.07.2016
- Телескоп Hubble сфотографував північне сяйво Сатурна. ФОТО. 01.09.2018, 05:39
- Вітри на Сатурні викликають незвичні полярні сяйва. 09.02.2022
Література
- (рос.) Гордиец Б. Ф. и др. Солнечная активность и Земля. — М. : Знание, 1980. — 64 с.
- (рос.) Мизун Ю. Г. Полярные сияния. — М. : Наука, 1983. — 135 с. — (Человек и окружающая среда)
Посилання
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Полярне сяйво |
- Френсіс Андерсон (24.01.2014 11:49). . Фото Клюмба. Архів оригіналу за 04.03.2016. Процитовано 2.04.2016.
- NASA показало відео, як виглядає північне сяйво з космосу
- Що таке полярні сяйва та якими вони є на різних планетах Сонячної системи. The Universe. Space. Tech. 30.04.2022. Процитовано 14 травня 2024.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Polyarne sya jvo lat aurora polaris takozh shiroko vidome yak pivnichne syajvo lat aurora borealis ta pivdenne syajvo lat aurora australis optichne yavishe svitinnya okremih dilyanok nichnogo neba v polyarnih rajonah yake shvidko zminyuyetsya Vinikaye u verhnih sharah atmosferi planeti pid vplivom potokiv zaryadzhenih chastinok yaki magnitne pole planeti spryamovuye do polyusiv Na poverhni Zemli taki syajva sposterigayutsya na vidstani 20 35 vid magnitnih polyusiv Zemli odnochasno na vsih dovgotah ale z riznoyu intensivnistyu Na nizhchih shirotah polyarne syajvo zridka sposterigayetsya pid chas magnitnih bur yaki viklikani koronalnimi vikidami masi Soncya Za formami polyarne syajvo rozriznyayut difuzne syajvo z dugami vid odniyeyi tochki gorizontu do inshoyi a takozh promeni strichki koroni plyami Trivalist polyarnogo syajva vid dekilkoh hvilin do dekilkoh dib Chastota jogo poyavi korelyuye z 11 richnim ciklom sonyachnoyi aktivnosti poroyu roku 27 dennim periodom ta magnitnoyu aktivnistyu Najmasshtabnishe za ostanni 500 rokiv polyarne syajve u vidpovidnosti do povidomlennya NASA stalosya v nebi nad Pivnichnoyu Amerikoyu ta Yevropoyu u travni 2024 roku Vijskovo povitryana baza Ayelson Alyaska polyarne syajvo nad source source source source source Prishvidshena 40 hvilinna kinozjomka polyarnogo syajva v Islandiyi Polyarne syajvoMehanizm viniknennyaPolyarne syajvo ce yavishe ye svitinnyam rozridzhenih shariv atmosferi na visotah 60 100 km pid diyeyu sonyachnogo vitru potokiv protoniv ta elektroniv Zaryadzheni chastinki potraplyayut v zemnu atmosferu z kosmosu i pid diyeyu magnitnogo polya Zemli spryamovuyutsya do pivnichnogo abo pivdennogo magnitnogo polyusa de voni vhodyat u verhni shari atmosferi zishtovhuyutsya z molekulami abo atomami gaziv atmosferi zbudzhuyut yih i zmushuyut yih viprominyuvati vidime svitlo Perevazhne viprominyuvannya zaboroneni liniyi atomarnogo kisnyu 557 nm i 630 nm i molekulyarnogo azotu 391 4 nm 427 8 nm 470 9 nm yaki stvoryuyut zeleno chervonu gamu Takozh bulo viyavleno liniyi vodnyu seriyi Balmera 656 3 i 486 1 nm Energiya viprominyuvannya v nevidimij chastini spektru suttyevo perevishuye energiyu viprominyuvannya u vidimomu diapazoni Zokrema znachna chastina energiyi viprominyuyetsya v ultrafioletovomu diapazoni ale ce viprominyuvannya poglinayetsya atmosferoyu tozh zareyestruvati jogo mozhna lishe iz suputnikiv Prichinoyu viniknennya polyarnogo syajva na nizhchih shirotah nizh zazvichaj takozh mozhut stati magnitni buri yaki viklikani vikidami koronalnoyi masi z Soncya Ce pov yazano iz zanadto velikimi vibuhovimi vikidami plazmi i magnitnih poliv z sonyachnoyi koroni yaki zdatni stvoryuvati zburennya v magnitnomu poli Zemli Ci zburennya v svoyu chergu mozhut sprichiniti polyarne syajvo yak ce stalosya na pochatku bereznya 2023 roku koli syajvo mozhlivo bulo sposterigati na pivdni Velikoyi Britaniyi V infrachervonomu diapazoni Na pochatku lipnya 2023 roku vcheni ogolosili pro viyavlennya na Zemli she odnogo vidu polyarnih syajv Ale na vidminu vid dobre vidomogo lyudstvu pivnichnogo syajva vono absolyutno nepomitne dlya neozbroyenogo oka Grupa vchenih z Arizonskogo derzhavnogo universitetu viyavila polyarni syajva sho svityatsya v infrachervonomu diapazoni Voni vinikayut u rezultati vzayemodiyi zaryadzhenih chastinok z molekulami vuglekislogo gazu v atmosferi Zemli Za slovami vchenih yaki brali uchasti u doslidzhenni dane vidkrittya ye nadzvichajno vazhlivim Vono ne tilki dozvolyaye znajti novi shlyahi vivchennya polyarnih syajv ale j rozshiryuye nashi uyavlennya pro te yak vzayemodiyut kosmichne seredovisha ta verhni shari atmosferi nashoyi planeti Zagalnovidomo sho atmosfera Zemli podibna do listkovogo piroga nizhnij najshilnishij shar znahoditsya bilya poverhni troposfera de i vidbuvayutsya procesi sho formuyut pogodu a najtonshi shari znahodyatsya nagori Termosfera ta ionosfera perekrivayut odna odnu ce dva najvishi shari na visoti vid 80 do 700 km nad poverhneyu Zemli Same tut prohodit umovna liniya Karmana yaka viznachaye kraj kosmosu na visoti blizko 100 km nad Zemleyu a tipovi barvisti polyarni syajva vinikayut na visoti vid 100 do 250 km vnaslidok zitknennya atomarnogo kisnyu z energetichnimi chastinkami z kosmosu Neshodavno viyavlene nove polyarne syajvo ye rezultatom vzayemodiyi z chastkami vuglekislogo gazu sho isnuye u riznih sharah atmosferi Taki polyarni syajva vinikayut nabagato nizhche a same na visoti blizko 90 km Viyaviti yih vdalosya za dopomogoyu suputnika NASA AIRS atmosfernogo infrachervonogo zonda na bortu suputnika sposterezhennya za Zemleyu Aqua Cej orbitalnij aparat bulo zapusheno she 2002 roku i z togo chasu vin zbiraye dani pro Zemlyu Inshi prichini viniknennya Okrim magnitnih bur yaki viklikani vikidami koronalnoyi masi z Soncya prichinoyu viniknennya polyarnogo syajva takozh mozhut buti yaderni vibuhi v kosmichnomu prostori Zagalom SShA proveli vzhe p yat kosmichnih yadernih viprobuvan u kosmosi najvidomishe z yakih vidbulosya 9 lipnya 1962 roku koli poblizu tihookeanskogo ostrova Dzhonston na Gavayah v kosmos na visotu 400 km 250 mil bulo zapusheno raketu Tor v ramkah proyektu Starfish Prime Pislya vibuhu yadernogo zaryadu yakij mav potuzhnist 1 44 Mt nad Zemleyu utvorilosya polyarne syajvo chervonogo koloru yake prostyagalosya cherez ves Tihij okean i trivalo dekilka godin Polyarne syajvo na inshih planetahPolyarne syajvo yavishe harakterne ne lishe dlya Zemli nayavnist u planeti atmosferi ta magnitnogo polya dostatnya umova dlya viniknennya cogo yavisha Tak napriklad polyarni syajva vzhe zafiksovani na Yupiteri ta na Saturni Polyarne syajvo na Yupiteri Polyarne syajvo na SaturniDiv takozhAvroralni liniyi Vlasne svitinnya atmosferi Stiv atmosferne yavishe Kosmichna pogoda Magnitna burya Spisok sonyachnih burDzherelaPolyarnoe siyanie Geograficheskij enciklopedicheskij slovar ponyatiya i terminy ros Pod red A F Tryoshnikova Sovetskaya enciklopediya M 1988 S 237 238 432 s 100 000 ekz Polyarne syajvo Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 373 ISBN 966 613 263 X Recent Northern Lights display may have been strongest in 500 years By Vishwam Sankaran May 21 2024 Najmasshtabnishe za 500 rokiv u NASA povidomili pro nezvichajne polyarne syajvo u travni foto Avtor Vira Hmelnicka 21 05 2024 18 45 L Lazutin 04 09 2015 Solnechno zemnaya fizika NIIYaF MGU spravochnik Arhiv originalu za 18 zhovtnya 2019 Procitovano 18 zhovtnya 2019 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Proignorovano chapter dovidka Pivnichne syajvo peremistilosya na pivden do Velikoyi Britaniyi prichina nespodivanogo yavisha 04 03 2023 Satellites uncover invisible auroras glowing in infrared in Earth s atmosphere By Briley Lewis July 5 2023 Vcheni viyavili nevidime polyarne syajvo na Zemli 05 07 2023 16 07 Yakim bude vibuh yadernoyi bombi v kosmosi vcheni Avtor Olga Derkach 15 05 2024 20 30 Teleskop Habbl znyav foto i video polyarnogo syajva na Yupiteri 01 07 2016 11 25 Polyarne syajvo Yupitera Zreferovano Solomiyeyu Krivenko 08 07 2016 Teleskop Hubble sfotografuvav pivnichne syajvo Saturna FOTO 01 09 2018 05 39 Vitri na Saturni viklikayut nezvichni polyarni syajva 09 02 2022Literatura ros Gordiec B F i dr Solnechnaya aktivnost i Zemlya M Znanie 1980 64 s ros Mizun Yu G Polyarnye siyaniya M Nauka 1983 135 s Chelovek i okruzhayushaya sreda PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Polyarne syajvoFrensis Anderson 24 01 2014 11 49 Foto Klyumba Arhiv originalu za 04 03 2016 Procitovano 2 04 2016 NASA pokazalo video yak viglyadaye pivnichne syajvo z kosmosu Sho take polyarni syajva ta yakimi voni ye na riznih planetah Sonyachnoyi sistemi The Universe Space Tech 30 04 2022 Procitovano 14 travnya 2024