Полярное сияние возникает, когда заряженные частицы, связанные с процессами на Солнце, взаимодействуют с магнитным полем и верхними слоями атмосферы Земли. Светящиеся полосы и дуги могут быть зелёными, красными, синими или фиолетовыми. Их цвет зависит прежде всего от газа, высоты и энергии столкновений.
Как частицы попадают к полюсам
Магнитное поле Земли направляет часть энергичных частиц в области высоких широт. В верхней атмосфере они сталкиваются с атомами и молекулами газов. Получив энергию, частицы газа переходят в возбуждённое состояние, а затем испускают свет определённых длин волн.
Откуда берётся зелёный цвет
Один из наиболее распространённых оттенков связан с излучением атомарного кислорода. Зелёный свет часто возникает на высотах порядка 100–150 километров. Именно поэтому зелёные дуги и занавеси так часто видны на фотографиях северного сияния.
Почему сияние бывает красным
Кислород способен излучать и красный свет, особенно на больших высотах, где столкновения частиц происходят реже. Красные участки нередко видны выше зелёных. Наблюдаемая яркость зависит от условий в атмосфере и интенсивности поступающих частиц.
Что создаёт синие и фиолетовые оттенки
Излучение молекулярного азота и его ионов вносит вклад в синие, фиолетовые и розоватые оттенки. Разные светящиеся слои могут накладываться друг на друга, создавая сложную цветовую картину.
Почему камера видит больше цветов, чем глаз
При слабом освещении человеческое зрение хуже различает цвета. Камера с длительной выдержкой собирает свет дольше и может показать насыщенные оттенки, которые наблюдатель воспринимает как бледные. Это не означает, что фотография обязательно искусственно раскрашена.
Можно ли увидеть сияние далеко от полюсов
Во время сильных геомагнитных возмущений область видимости сияния может расширяться в сторону более низких широт. Однако наблюдение зависит также от облачности, освещённости неба и положения наблюдателя.