Как образуются полярные сияния?
Солнце постоянно испускает заряженные частицы, в основном электроны и протоны, в потоке солнечного ветра. Эти частицы выбрасываются во время солнечных вспышек или обычных солнечных ветров. Они перемещаются в пространстве, и некоторые из них в конце концов достигают Земли (в среднем через один-три дня). Затем эти заряженные частицы сталкиваются с магнитным полем планеты. Линии этого магнитного поля направляют их к полюсам.
Попадая в верхние слои атмосферы Земли, эти частицы вступают во взаимодействие с присутствующими там атомами и молекулами, в основном кислорода и азота. В результате взаимодействия электроны в этих атомах и молекулах приходят в возбужденное состояние. Когда возбужденные электроны возвращаются в свое основное состояние, они излучают энергию в виде света. Этот свет виден в виде цветных полос на небе, создавая северное сияние.
Различные цвета полярных сияний являются результатом взаимодействия с определенными атомами и молекулами. Например, возбужденный кислород излучает зеленый и красный свет, а возбужденный азот излучает фиолетовый и синий свет. Таким образом, активность северного сияния тесно связана с солнечной активностью.
Солнечная активность растет
После солнечного минимума в декабре 2019 года Солнце стало более активным. Этот период известен как «сезон полярных сияний». Оно обещает быть особенно впечатляющим, когда Солнце приближается к своему солнечному максимуму, высшей точке примерно одиннадцатилетнего солнечного цикла.
Считалось, что следующий солнечный максимум наступит в 2025 году. Однако до сих пор существует некоторая неопределенность. Основываясь на исторических данных, современной статистике и моделях солнечного динамо, ученые прогнозируют, что следующий максимум может наступить уже в конце 2023 года, а возможно, и в период с января по октябрь 2024 года.
Кроме того, текущий солнечный цикл классифицируется как «умеренный». Это означает, что количество солнечных пятен выше, чем в предыдущем солнечном цикле, но меньше, чем в предыдущих циклах. Эта классификация является отличной новостью для любителей полярных сияний, поскольку умеренные солнечные циклы обычно производят продолжительные солнечные максимумы продолжительностью около двух лет, а также субпики активности. После максимума наиболее активные регионы действительно сместятся ближе к солнечному экватору, что увеличит вероятность мощных солнечных вспышек, способных вызвать полярные сияния. Эти два фактора означают, что следующие четыре-пять лет будут благоприятными для наблюдения за полярными сияниями.