Книга: Арктика

Полярное сияние

Картина арктической природы была бы неполной, если бы мы не упомянули о «полярном сиянии».

Что такое полярное сияние?

Это — световое явление, наблюдаемое на темном небосводе в полярной области во время арктической зимы.

Обычно полярное сияние начинается слабым серебристо-зеленоватым светом, появляющимся на темном небе. Свет этот постепенно разгорается. На небе появляется светящаяся полоса, которая колеблется, расширяется и разгорается все ярче и ярче.

Через минуту-две огромная разноцветная дуга, похожая на радугу, захватывает полнеба. По небу; проносятся цветные блестящие полосы, и кажется, что все небо охвачено грандиозным пожаром.

Вот появляется вторая радуга, испускающая лучи света во все стороны. Яркие полосы всевозможных цветов, от красного и оранжевого до светло-зеленого и золотистого, вращаются с неимоверной быстротой, и все небо кажется громадным вертящимся цветным колесом.

Еще мгновениё… На севере поднимается волна яркокрасного пламени. Эта волна заливает весь небосвод. Ледяная пустыня окрашивается в розовый цвет. Но это длится только несколько секунд… Цветная радуга распадается на тысячи цветных колонн или «столбов», которые начинают «ходить» по темному небу, то сталкиваясь друг с другом, то расходясь. Небо превращается в пестрый калейдоскоп, вращающийся с изумительной быстротой. Разноцветные волны беззвучно перекатываются по безбрежному воздушному океану, сталкиваясь друг с другом и как бы поглощая друг друга Небесный пожар длится иногда целые часы, то затихая, то разгораясь. Затем вдруг все явление исчезает. Небо темнеет. Показываются звезды. И ледяная пустыня снова покрывается мраком.

Почти до самого последнего времени полярное сияние оставалось полнейшей загадкой.

Ученые высказывали много различных предположений о причине этих явлений, но все эти предположения не выдерживали критики. Говорят, что известный физик и метеоролог Дове как-то спросил одного студента о причинах полярных сияний. Студент смутился и, не зная, что сказать, ответил: «это я хорошо знал, но сейчас у меня все вылетело из головы». «Очень жаль, — шутливо заметил Дове, — я вижу первого человека, который, оказывается, знает тайну происхождения полярного сияния, но, к сожалению, он это забыл. Может быть, вы вспомните потом и поведаете миру об этом необъяснимом явлении».

Теперь, однако, удалось установить, что явление полярного сияния тесно связано с солнцем и с солнечными пятнами. Как известно, наш земной шар представляет собою как бы огромный магнит, обладающий наибольшей силой притяжения в тех пунктах, где находятся земные полюсы. Все знают, с каким постоянством устремляются концы намагниченной стрелки компаса по направлению к магнитному полюсу, на север. Это происходит потому, что магнитные полюсы, как чрезвычайно сильные магниты, властно притягивают к себе все тела, заряженные противоположным магнетизмом.

Но магнитные полюсы притягивают не только намагниченные тела. Современная наука установила, что наше солнце можно сравнить с гигантским электромагнитом, заряженным отрицательным электричеством. Солнце посылает постоянно в мировое пространство так называемые катодные электрические лучи, состоящие из мельчайших наэлектризованных частиц — электронов.

Когда эти катодные лучи достигают верхних слоев земной атмосферы и подпадают под влияние земного магнетизма, они собираются в полярных странах, где находятся магнитные полюсы и где магнитное притяжение особенно сильно.

Движение этих наэлектризованных частиц совершается по спиральной линии, вдоль так называемой магнитной силовой линии нашей планеты. Приблизившись к северному или к южному магнитному полюсу, электроны устремляются под влиянием притяжения земного магнетизма в более низкие слои атмосферы и разряжаются здесь, производя световые явления полярного сияние.

Шведский ученый Биркеланд, изучавший много лет полярные сияния, устроил даже опыты с намагниченным шаром, который он «бомбардировал» катодными лучами. При этом опыте получалось, что в областях, соответствующих полюсам, появлялось слабое свечение.

После этого оставалось только разрешить вопрос, отчего зависит разнообразный цвет полярных сияний.

Норвежский ученый Л. Вегард высказал предположение, что разнообразие цветных полос и лучей полярных сиянии зависит от присутствия в верхних слоях земной атмосферы различных газов в твердом состоянии.

Вегарду опытным путей удалось установить, что зеленый цвет полярных сияний происходит от того, что электроны, посылаемые солнцем, попадают на твердые кристаллы азота, носящиеся в верхних слоях нашей атмосферы в виде тончайшей пыли. Подвергаясь действию электронов, посылаемых солнцем, кристаллы азота и загораются зеленым светом. Точно так же другие газы земной воздушной оболочки, в частности водород, излучают свечение при действии на них электронов.

Надо прибавить что предположение Вегарда встретило сильные возражении со стороны многих ученых. Новейшие опыты многих физиков показали, что зеленый свет северного сияния может выделяться и кислородом.