Иногда после захода солнца на тёмном небе остаются тонкие серебристые полосы, похожие на подсвеченные изнутри облака. Это серебристые, или ночные светящиеся, облака. Они действительно видны в сумерках, когда обычные облака уже погрузились в тень, но источник их света — всё то же Солнце.
Секрет необычного свечения связан прежде всего с высотой. Большинство знакомых облаков находится в нижних слоях атмосферы, а серебристые образуются примерно в 76–85 километрах над Землёй, в мезосфере. Солнечные лучи достигают этой области даже после того, как для наблюдателя на поверхности светило скрылось за горизонтом.
Такие облака не излучают собственный свет. Мельчайшие частицы льда отражают и рассеивают солнечное излучение на фоне более тёмного неба. Поэтому полосы кажутся серебряными, белыми или голубоватыми, а их контуры напоминают тонкую вуаль и рябь.
Для образования облаков в разреженной мезосфере нужны сразу несколько условий: очень низкая температура, водяной пар и частицы, на которых может намерзать лёд. По данным Всемирной метеорологической организации, в этой области температуры могут опускаться ниже минус 120 градусов. Именно поэтому явление связано не с зимними морозами у поверхности, а с особенностями верхней атмосферы.
Часть микроскопических центров кристаллизации имеет космическое происхождение. Метеорные частицы сгорают при входе в атмосферу, оставляя тончайшую пыль. Исследования миссии NASA AIM показали, что такие частицы могут служить основой для образования ледяных кристаллов в серебристых облаках.
Вода там присутствует в очень небольшом количестве, а размеры кристаллов намного меньше частиц привычных дождевых облаков. Именно сочетание чрезвычайно тонких кристаллов и рассеяния солнечного света помогает объяснить характерный холодный оттенок. Однако оттенок зависит и от условий освещения, и от состояния атмосферы между облаком и наблюдателем.
Парадоксально, но в Северном полушарии серебристые облака чаще наблюдают поздней весной и летом. В это время мезосфера над высокими широтами становится особенно холодной. В Южном полушарии сезон приходится на местное лето, то есть примерно на период с ноября по февраль.
Для наблюдателя на земле важна не только погода, но и положение Солнца. Лучше всего серебристые облака заметны в сумерках после заката или перед рассветом. Небо должно достаточно потемнеть, но высокие ледяные облака ещё должны получать прямые солнечные лучи.
Чаще всего явление видят в средних и высоких широтах. Согласно Международному атласу облаков ВМО, наземные наблюдения наиболее характерны примерно для 50–65 градусов широты. В отдельные годы серебристые облака удаётся заметить и южнее обычной области наблюдения.
Не всякое светлое облако ночью относится к этому типу. Обычные облака могут подсвечиваться Луной, городскими огнями или остаточным вечерним светом. Серебристые отличаются большой высотой, тонкой волнистой структурой и тем, что остаются яркими на фоне уже потемневшего неба.
Учёные наблюдают за этим явлением с помощью наземных камер и спутников. Специальная миссия NASA AIM, запущенная в 2007 году, позволила изучать полярные мезосферные облака и оценивать изменения их распространения. Исследователей интересует, как на формирование ледяных частиц влияют температура, водяной пар и состав верхней атмосферы.
Серебристые облака показывают, насколько необычными могут быть процессы высоко над привычной погодой. Их свечение не связано с электрическими разрядами или таинственными источниками энергии: это солнечный свет, отражённый очень тонкими кристаллами льда на границе верхних слоёв атмосферы.