Полярно сияние

5 юли 2023

Самото име на това природно явление показва, че то е характерно за полярните области на Земята. Някои неправилно го наричат „северно сияние“, защото за населяващите Северното полукълбо понятието „полюс“ е свързано с понятието „север“.

В действителност това чудно природно явление се наблюдава в северните, но и в южните полярни области. В изключителни случаи то може да бъде наблюдавано и в доста южни райони на планетата. Наблюдаване на полярно сияние в България е изключително рядко явление. Но в областите зад Полярните кръгове, т.е. от полюсите от 67° северна и южна ширина, то може да бъде наблюдавано много често.

Средно се получават повече от сто дни на годината, в които се наблюдава полярно сияние — това богато на багри и разнообразие природно явление. Неговите форми са разнообразни. На небето се разгарят, преливат се зелени, оранжеви, червени, жълти гигантски дъги. Тъмното небе се прорязва от огромни стрели, от лъчи, които избухват внезапно и внезапно изгасват. Високо във въздуха увисват смарагдово-зелени завеси с червени ресни. Те биват развявани, сякаш движени от ръката на някакъв приказен невидим великан.

Друг път небето свети като че ли огряно от пламък, раздухван от вятъра. Нерядко това сияние обхваща половината от небето. Играта на тези светлини продължава много часове, като ту угасва, ту се разгаря с нова сила. Долната граница на полярното сияние е най-често около сто, рядко на осемдесет километра от земната повърхност. Горната граница се губи над хиляда километра.

На големи височини се появяват сияния, които са по-спокойни - като светли области или многоцветни драперии. В изключителни случаи те са толкова ярки, че би могло да се забележат и от по-южни места като България.

Какви са действителните причини, които предизвикват полярните сияния?

Установено е, че тази величествена картина на небето - полярното сияние - по своята природа представлява светене на разредените атмосферни слоеве, на кота от 80 до 1100 километра по ударите на електрически заредени частици, които произхождат от Слънцето.

Съществува тясна връзка между полярните сияния и активността на Слънцето. Както е известно, Слънцето представлява нажежено газово кълбо с гигантски размери. То излъчва в пространството огромно количество енергия. В недрата на Слънцето температурата достига до 20 милиона градуса, а на повърхността му е около шест хиляди градуса. В неговата вътрешност химическите елементи се превръщат едни в други. Основният процес е превръщането на водорода в хелий. Отделя се огромно количество енергия, която се излъчва в мировото пространство. Част от тази енергия стига и до нашата планета.

При тази слънчева дейност върху неговата повърхност се образуват огромни вихри, които понякога имат диаметър, доста по-голям от Земята. Тези вихри са наблюдавани от нас като тъмни слънчеви петна. Изхвърлят се огромни маси от слънчевата материя на огромно разстояние. Част от нея отново пада върху Слънцето. Заедно с това в околното пространство се излъчват силни потоци от електрони, протони, неутрони. Тези елементарни частици изминават разстоянието от Слънцето до Земята — 150 милиона километра — за около две денонощия.

Такива частици се излъчват особено много, когато на Слънцето има усилена дейност, т. е. когато има петна. Установена е тясна връзка между слънчевите петна и полярните сияния.

Тези сияния се явяват най- много два дни след минаването на петната по слънчевата повърхност. А за два дни, както казахме, частиците изминават пътя от Слънцето до Земята.

От редица наблюдения е установено, че активността на Слънцето се засилва периодично, всеки 11 години. Във върховата година с усилена дейност на Слънцето, т. е. с много петна, се забелязва увеличаване активността и на полярните сияния. Електрически натоварените частици от Слънцето стигат до Земята, възбуждат разредените газове - азот, кислород, хелий, озон - в горните слоеве на атмосферата и предизвикват тяхното светене. Когато се намалят петната, се намаляват и полярните сияния.

Защо тези сияния се явяват само около полюсите?

Нали цялата наша планета се облива от частици, които ни изпраща Слънцето? За това е причина земният магнетизъм. Земята прилича на огромен магнит. Северният магнитен полюс е в Гренландия, а южният - между Антарктида и Австралия. В областите на магнитните полюси сиянията са най-ярки. Земята е обвита от силовите линии на магнитно поле. Заредените частици, които идват от Слънцето, когато навлизат във високите слоеве на земната повърхност, се оказват „пленени“ от земното магнитно поле.

Чрез спираловидни движения около силовите линии те се приближават до полярните райони, като слизат на все по-малка височина. При приближаването си до около 1 800 километра тези частици се сблъскват многократно с газовете на разредената атмосфера и ги възбуждат.

Под 100 километра плътността на атмосферата е голяма н няма условия за възбуждане на атомите. Поради захващащото, насочващото действие на земното магнитно поле частиците, които идват от Слънцето, влизат в досег със земната атмосфера и там предизвикват сиянието. Възбудените разредени газове светят с различна светлина. Нейният цвят зависи от естеството на атомите.

Полярното сияние е твърде сложно явление. Но учените намериха неговото обяснение и дори можаха да го произведат лабораторно. Условията на разредените газове в атмосферата са подобни на условията, при които се намират газовете в Гайслеровите тръби. За тях се учи в училище по физика.

Гайслеровата тръба представлява затворена тръба с два електрода, в която има някакъв газ под много ниско налягане. Налягането в тръбата е 500 пъти по-малко от нормалното атмосферно налягане. При напрежение от 5000 до 6000 волта газът в тръбата започва да свети с приятна, мека светлина. Тя е жълта, ако в тръбата има хелий, оранжево-червена - при неон, светлосиня - при аргон.

Подобни на Гайслеровите тръби са осветлителните луминисцентни тела, които в последните години изместват все повече старите електрически крушки със жички.

Физиците създадоха по изкуствен начин полярно сияние и с него осветляват улици, магазини, жилища, салони. Луминисцентното осветление е по-приятно и многократно по-евтино от обикновеното електрическо осветление. При него се изразходва много по- малка енергия.

2 октомври 2023

КАРПЕНТЪРС

КАРПЕНТЪРС е създаден през 1969 година в Лос Анжелис, САЩ. КАРПЕНТЪРС представлява вокален дует между брат и сестра...