Aurora Borealis, более известное как северное сияние, — это ослепительное естественное световое шоу, которое происходит в небе Земли. Это явление можно увидеть в таких высокоширотных регионах, как Аляска, Канада, Исландия, Норвегия, Швеция, Финляндия и Россия. Полярные сияния являются результатом столкновений газообразных частиц в атмосфере Земли и заряженных частиц, высвобождаемых из атмосферы Солнца.
Эти столкновения заставляют газообразные частицы светиться. Цвет полярного сияния зависит от того, какой газ сталкивается с заряженными частицами. Наиболее распространенный цвет полярного сияния, бледный желтовато-зеленый, создается молекулами кислорода, расположенными примерно в 60 милях над Землей. Редкие, полностью красные полярные сияния создаются высотным кислородом на высоте до 200 миль. Азот создает синее или пурпурно-красное полярное сияние.
Цвета также могут зависеть от высоты столкновений. На больших высотах над Землей больше кислорода производит красные и зеленые цвета. На более низких высотах повышенная концентрация азота производит больше фиолетовых и синих оттенков.
Вот обзор некоторых наиболее распространенных цветов полярного сияния и того, что они указывают на состав атмосферы, где происходят столкновения:
Наиболее распространенный цвет полярного сияния — бледный, желтовато-зеленый. Он получается в результате столкновений с атомарным кислородом примерно в 60 милях над поверхностью Земли.
Глубокое кроваво-красное полярное сияние указывает на столкновения с атомарным кислородом, происходящие очень высоко в атмосфере, на высоте до 200 миль. Красный цвет встречается очень редко по сравнению с более распространенными зелеными полярными сияниями.
Синее или фиолетовое полярное сияние указывает на то, что азотный газ сталкивается с заряженными частицами на высоте около 60 миль над Землей. Синий цвет вызван тем, что молекулы азота получают энергию и становятся возбужденными.
Нежно-розовое полярное сияние указывает на смесь столкновений как с кислородом, так и с азотом на более низких высотах, создавая смесь зеленого и красного или синего цветов.
Кремово-желтое или бледно-лимонное полярное сияние создается смесью сталкивающихся газов кислорода и азота. Азот смягчает желтовато-зеленый цвет кислорода, создавая более бледный желтый.
Реже распространенные полярные сияния также могут происходить при определенных атмосферных условиях. Вот некоторые из наиболее необычных цветов полярного сияния и то, что они означают:
Оранжевые полярные сияния указывают на сочетание сталкивающихся кислорода и азота на более низких высотах, ниже 60 миль. Азот смягчает красный кислород, создавая оранжевый оттенок.
Яркое фиолетовое полярное сияние может образоваться, когда заряженные частицы сталкиваются со следовыми количествами атомов неонового газа. Неон излучает яркое фиолетовое свечение при возбуждении.
Мерцающее белое полярное сияние создается, когда все цвета видимого спектра смешиваются на более низких высотах. Для этого эффекта требуется сочетание кислорода, азота и других газов, сталкивающихся одновременно.
Высота, на которой происходят столкновения частиц, также влияет на результирующий цвет полярного сияния. Вот обзор того, как высота влияет на цвет:
Как вы можете видеть, столкновения на большей высоте, как правило, производят красные цвета, в то время как на меньшей высоте дают больше синих и фиолетовых цветов. Наиболее распространенные зелено-желтые полярные сияния происходят на средних высотах около 60 миль.
Интенсивность и яркость полярного сияния обусловлены количеством энергии, передаваемой столкновениями. Более энергичные столкновения производят более яркие, более живые цвета. Таким образом, более глубокое красное полярное сияние указывает на столкновения кислорода с более высокой энергией, чем бледно-розовое полярное сияние. Вот некоторые рекомендации по интенсивности:
Более интенсивные геомагнитные бури, как правило, вызывают более яркие, более красочные полярные сияния. Интенсивность цветов дает подсказки о типах атмосферных взаимодействий, происходящих для создания ослепительных огней.
Удивительные цвета северного сияния несут в себе значительный объем научной информации о том, что происходит в верхней атмосфере. Каждый оттенок содержит подсказки о газах, высотах, энергиях и переменных, которые объединились для создания полярного сияния.
Зеленый цвет указывает на кислород на более низких высотах, в то время как красный цвет обозначает кислород на высоких высотах. Синий и фиолетовый указывают на азот на более низких высотах. Более интенсивные цвета сигнализируют о большей энергии столкновения, тогда как более бледные цвета означают меньшую активность. Понимание того, что означают цвета, позволяет нам раскрыть сложную динамику нашей атмосферы.
Так что в следующий раз, когда вы будете смотреть на волшебное световое шоу полярных сияний, помните о значении великолепных цветов, танцующих по небу. Это просто добавляет еще один слой чуда к одному из самых невероятных проявлений природы.
| Цвет полярного сияния | Причина | Высота |
|---|---|---|
| Зеленый | Кислород | 60 миль |
| Красный | Кислород | До 200 миль |
| Синий/фиолетовый | Азот | 60 миль |
| Розовый | Смесь кислорода и азота | Низкие высоты |
| Желтый | Смесь кислорода и азота | Изменяется |
| Оранжевый | Смесь кислорода и азота | Ниже 60 миль |
| Фиолетовый | Неоновый | Изменяется |
| Белый | Полноспектральная смесь | Низкие высоты |