Наблюдение полярного сияния

Получилось так, что на наблюдениях спутников на станции я оказался один, так как прохождений спутников было немного – два или три. Была зима, не морозный день, контрастное безоблачное небо (перед наблюдениями мы всегда оценивали погодные условия и настраивали себя на работу). Как обычно, на наблюдаемый объект прибор ТЗК я установил за 5–10 мин до прохождения спутника.

Вдруг, неожиданно для меня, в поле зрения трубы происходят непонятные явления, связанные с переливаниями различных цветов. Подумал – что‑то творится вокруг меня или со мной. Отрываться от трубы нельзя, так как вот‑вот должно быть прохождение спутника. В ожидании спутника вспомнился факт, хорошо известный наблюдателям‑астрономам: если смотреть непрерывно в течение 7–10 мин в бинокль или зрительную трубу на ночное небо, то можно увидеть несуществующие, а при наличии фантазии даже совершенно необыкновенные небесные тела. Связано это с известным свойством человеческого глаза – его утомляемостью.

Отработался удачно на спутнике: перенес положения спутника по трассе на карту звездного неба. Смотрю вокруг, провожу обзор звездного неба, и при этом обнаруживается красивейшее зрелище на небосводе с северной стороны: около ¼ небосвода сияет, переливается различными цветами. Полярное (северное) сияние. Вспомнилось, подобное я наблюдал в раннем детстве, когда мы жили на севере (г. Мурманск).

Напомню читателям: полярные сияния – это электрическое свечение верхних, очень разреженных слоев атмосферы на высоте от 80 до 1000 км. Свечение это происходит под влиянием быстро движущихся электрически заряженных частиц в зонах, окружающих геомагнитные полюса Земли, и именно в этих зонах наблюдается наибольшая активность полярных сияний.

Природа полярных сияний – столкновения быстрых электронов и протонов с атомами кислорода и азота, а также с молекулами азота, которые приводят их в возбужденное состояние. При переходе атомов и молекул в нормальное состояние этот избыток энергии выделяется в виде электромагнитного излучения. Атомы кислорода дают яркое излучение в зеленой и красной областях спектра, молекулы азота – фиолетовой. Сочетание всех этих излучений и придает полярным сияниям красивую, часто меняющуюся цветную окраску. Такие процессы могут происходить только в высоких слоях атмосферы.

Полярные сияния исследуются также с помощью искусственных спутников Земли. Они уже подтвердили, что возбуждают свечение в основном электроны.