Полярное сияние
(Раздел 3.2.4.3)Определение: Полярное сияние: световое явление в виде дуг, полос, штор или занавесей в верхней атмосфере.
Полярное сияние возникает в результате взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли. Солнечный ветер обычно усиливается при максимальной солнечной активности, которая циклически наблюдается каждые 10–12 лет. На стадии роста солнечной активности пятна на Солнце обозначают зоны магнитной солнечной активности, связанные с солнечными вспышками и коронарными массовыми выбросами. На стадии снижения возрастающая скорость солнечного ветра часто связана с коронарными дырами, которые позволяют заряженным частицам улетать вдоль линий магнитного поля.
Полярное сияние вызвано электрически заряженными частицами, излучаемыми Солнцем (солнечный ветер), воздействующими на разреженные газы в верхней атмосфере. Эти частицы, в основном электроны и протоны, захватываются магнитным полем Земли и сталкиваются с атомами и молекулами газов в верхней атмосфере (термосфере и экзосфере). В результате столкновений электроны атомов азота и кислорода на время переходят в «возбужденное» энергетическое состояние. После их возвращения в нормальное энергетическое состояние некоторая часть высвобожденной энергии излучается в виде фотонов света с разной длиной волны. Полярное сияние чаще всего наблюдается в дугах вокруг магнитных полюсов («авроральных овалах»).
Коронарные массовые выбросы или солнечные вспышки могут на время усиливать солнечный ветер, достигающий магнитосферы Земли, иногда вызывая геомагнитные бури. В это время авроральные овалы на время увеличиваются, и полярное сияние можно наблюдать в более низких широтах. В Северном полушарии полярное сияние обысно называется «северное сияние» (aurora borealis). В Южном полушарии оно называется «южное сияние» (aurora australis). Полярное сияние в основном наблюдается на высотах от примерно 90 км до 150 км, но иногда опускается до 60 км, а в некоторых случаях поднимается до 1000 км и более.