Академия занимательных наук. Астрономия. Вопросы

Здравствуй, Людмила! Северное сияние можно увидеть, когда заряженные частицы солнечного ветра попадают в атмосферу Земли и проникают с большой скоростью в нижние слои атмосферы. Магнитное поле Земли способно защитить почти всю Землю от солнечной радиации, но на полюсах оно слабее, и радиация проникает ниже, чем в других местах. Поэтому можно сказать - если жители видят полярное сияние, то они получают дозу радиации. Однако излучение это очень слабое. Наукой до настоящего времени не доказано, что северное сияние может негативно влиять на здоровье человека. Достигнуть поверхности Земли частицы всё же не могут.

Здравствуйте, Екатерина. От Солнца наша планета постоянно получает заряженные частицы. Их число огромно. Их основную часть Земля отражает, но в небольшом количестве  они скапливаются на Северном и Южном полюсах. Там они проникают в атмосферу Земли. При соприкосновении  электричества с атмосферой (по сути дела, с газом), происходит Сияние. Его назвали Северным, или Полярным.

Здравствуй, Виктория! Недавно я отвечал на вопрос о северном сиянии Тихону, так что можешь прочесть мой ответ ему здесь. А ещё есть передача, посвящённая северному сиянию. Это один из уроков географии моего коллеги профессора Иноземцева:

Здравствуй, Тихон. Северное сияние – это очень сложный процесс. Оно происходит на Земле, но связанно оно с процессами, происходящими на Солнце. Солнце представляет собой раскаленный газовый шар, состоящий из атомов водорода и гелия. В ядре этих атомов находятся частицы, которые называются протонами. Вокруг протонов вращаются другие частицы – электроны. Первые имеют единичный положительный заряд, а вторые — отрицательный.  Солнце окутывает облако сверх горячего газа (солнечная корона), которое постоянно выбрасывает в пространство во всех направлениях частицы и осколки атомов. Эти частицы летят в космосе со скоростью 960 километров в секунду. Такие потоки называются солнечным ветром. Иногда корона буквально взрывается вихрем частиц, добавляя новые раскаленные порции к солнечному ветру.

На Северном полюсе северное сияние бывает почти каждую ночь.

Солнечный ветер, достигающий Земли, попадают в ее магнитное поле. Силовые линии магнитного поля проходят в космическом пространстве, а сходятся у Северного и Южного полюсов Земли. Наша Земля похожа на гигантский магнит. Магнетизм Земли обусловлен, как полагают, электрическими токами, индуцированными вращением железного ядра Земли.

Магнитное притяжение Земли как бы засасывает пролетающие мимо нее заряженные частицы. Эти притянутые частицы движутся в виде длинных «лучей» вдоль силовых линий магнитного поля, которые уходят под землю в области магнитных полюсов. Эти полюса находятся вблизи Северного и Южного полюсов Земли, хотя и не совпадают с ними. Летящие вдоль силовых невидимых линий частицы попадают в атмосферу вблизи полюсов. Таким образом, и начинается северное сияние.

Земля — не единственная планета, где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса полыхают еще грандиознее.

Атмосфера нашей матери Земли состоит в основном из азота и кислорода. Когда электроны и протоны, выброшенные с Солнца, вторгаются в атмосферу, они неизбежно сталкиваются с молекулами этих газов. При столкновении некоторые из атомов теряют часть своих электронов, другие — «возбуждаются», получая дополнительную энергию. Когда атом «успокаивается» после столь бурной атаки, то есть возвращается в нормальное энергетическое состояние, он испускает световой фотон. Молекулы азота при столкновении обычно теряют электроны. При этом излучается синий и фиолетовый свет. Если же молекула азота возбуждается без потери электрона, то происходит испускание лучей красной части спектра. Когда солнечный ветер сталкивается с молекулами кислорода, потери электронов никогда не происходит. Молекула возбуждается, а затем испускает кванты зеленого и красного света.

Заряженные частицы Солнца заставляют воздух земной атмосферы переливаться разными цветами, и мы видим  северное сияние.