«НЕОБЫКНОВЕННЫЕ» НЕБЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Аш рассказ о «необыкновенных» природных явлениях мы начнём с величественного явления природы — полярного или, как его иногда неправильно назы­вают, северного сияния (называть полярное сия­ние северным неправильно потому, что полярные сияния наблюдаются не только у северного полюса Земли, но и у южного).

С этим замечательным явлением, разыгрывающимся временами на ночном небе, хорошо знакомы жители се­верных областей нашей Родины. Высоко в небе возни­кает небольшое светящееся пятно. Оно растёт, разливается по небу, становится всё ярче и ярче. Светлеет ночь. На тёмном небе полярной ночи загораются разноцветные переливающиеся дуги — красные, оранжевые, розовые. Вспыхивают пучки ярких, дрожащих лучей. В воздухе как бы висят переливающиеся цветами радуги огромные колыхающиеся занавеси.

«Сполохи играют»,— говорят северяне.

В феврале 1950 года большое полярное сияние было видно над Москвой. В течение нескольких часов на северном участке неба ярко светились две большие дуги — яркокрасная и светлозелёная. Дуги беспрерывно изме­няли свою яркость и своё место, исчезали, появлялись вновь. Москвичи с большим интересом наблюдали эго редкое для Москвы природное явление.

Грандиозная, появляющаяся внезапно, картина поляр­ного сияния и незнание причин этого явления в прошлом вызывали у людей преклонение перед могущественными,

Неведомыми силами' природы, укрепляли веру в божествен­ные, чудесные явления, в «небесные знамения».

Часто величественные переливающиеся сияния на небе люди принимали за «небесные воинства». В одной из рус­ских летописей, где описывается известное сражение

Александра Невского с немцами на льду Чудского озера, летописец так и пишет:

«Се же слышах от самовидца и рече ми, яко видех полк божий на вьздусе, пришедше на помощь Александ - рови и мнози видеша веонии полки божиа, помогающи Александру».

Современная наука, изучая окружающую природу, познавая закономерности и взаимосвязь различных яв­лений, находит им простое, естественное, научно пра­вильное объяснение. Все «необыкновенные», то-есть ред­кие и необъяснимые па первый взгляд явления природы становятся ясными, объяснимыми, понятными. Наука изгоняет из природы «божественные» силы. Найдено научное объяснение и величественным полярным сия­ниям.

ГТГервым учёным, изучавшим природу полярного сия­ния, был великий русский учёный М. В. Ломоносов}сын рыбака-помора с Белого моря.

Наблюдая полярные сияния, Ломоносов определил вы­соту, на которой происходит это замечательное явление.

«Северное сияние нарочито порядочное...— писал он з одном из своих сочинений,— приметил я здесь в С.-Пе­тербурге и сколько возможно было смерил...»

(Ломоносов нашёл, что нижний край наблюдаемого полярного сияния находится примерно на высоте 150 ки­лометров от земной поверхности.

Таким образом, было установлено, что явления поляр­ного сияния происходят в высоких разреженных слоях атмосферы) Какие же силы вызывают это замечательное явление природы?

Ломоносов предположил, что причиной полярных сия­ний служат электрические разряды, происходящие в раз­реженных слоях воздуха. Ещё раньше, изучая проявления электричества, он нашёл, что в разреженном воздухе можно при известных условиях наблюдать электрическое свечение. Такое свечение Ломоносов называл «электриче­ским светом третьего рода». Ломоносов ставил специаль­ные опыты. Он выкачивал из стеклянного шара воздух и пропускал через него электрический ток. В шаре появлял­ся «бледный и слабый свет», «...возбуждённая Електриче - ская сила в шаре, из которого воздух вытянут,—писал учёны.1,— внезапные лучи испускает, которые во мгно­вение ока исчезают, и в то же почти время новые на их местах выскакивают, так что беспрерывное блистание быть кажется».

Из этих опытов Ломоносов сделал смелое предположе­ние: «...весьма вероятно,— писал он,— что северные

Сияния рождаются от происшедшей на воздухе Електриче - ской силы. Подтверждается сие подобием явления и ис - чезания, движения, цвету и виду, которые в северном сиянии и в Електрическом свете третьего рода показы­ваются».

Великий русский учёный в основном дал совершенно правильное объяснение природы полярного сияния. Те­перь хорошо известно, что это явление действительно представляет собой свечение разреженного воздуха в вы­соких слоях атмосферы, возбуждаемого электрически за­ряженными частичками.

Дальнейшее изучение полярных сияний показало так­же, что они действительно происходят на очень боль­ших высотах — от 80—100 до 800—1000 и более километ­ров над поверхностью Земли.

Многие учёные после Ломоносова изучали проводи­мость электрического тока через разреженные газы/)

Для опыта брались обычно запаянные с обоих концоз стеклянные трубки. Воздух из такой трубки откачивался, ■и она заполнялась каким-либо разреженным газом — во­дородом, азотом, аргоном и другими. Электрический ток пропускался через трубку при помощи впаянных в неё специальных металлических пластинок — электродов. Как известно, воздух и другие газы при атмосферном давлении не проводят электричества; они являются так называе­мыми изоляторами. Но когда газ сильно разрежен, он становится проводником электрического тока. Такое яв­ление и наблюдается в нашей трубке: стоит в ней создать разрежение газа, как в трубке между электродами обра­зуется поток быстро летящих электрически заряженных частиц — электронов, то-есть потечёт электрически» ток. И тут же в трубке появляется мерцающее свече­ние. Это свечение — результат ударов быстро летящих электронов о частички разреженного газа, заключённого в трубке.

Разные газы светятся под действием электронов раз­лично. Например, аргон даёт голубое свечение, трубка с пеоном светится красным светом.

Но что же вызывает грандиозное свечение воздуха в его верхних, разреженных слоях?

Оказывается, также (электрические заряженные (по­ложительно и отрицательно) частицы; их выбрасывает из своих недр Солнце. Мощные потоки таких частиц падают на воздушную оболочку Земли и вызывают по­лярные сияния.^)

Наукой установлено, что особенно много заряженных частиц выбрасывается из областей так называемых «сол­нечных пятен».

Связь «солнечных пятен» и полярных сияний на Земле была замечена уже давно. Дело в том, что количество пя­тен на Солнце, а также площадь, которую они занимают, не одинаковы в разные годы. В отдельные годы число пятен сильно уменьшается, а в другие — значительно возрастает.

Замечено, что солнечные пятна бывают особенно мно­гочисленны через каждые одиннадцать лет. И замечатель­но — полярные сияния усиливаются и ослабевают также через каждые одиннадцать лет. В годы, когда на Солн­це наблюдается наибольшее число пятен, полярные сия­ния особенно часты и мощны. Убывает число солнечных пятен — и полярные сияния наблюдаются реже.

Надо думать также, что Солнцеджазывает влияние на полярные сияния и другим путём л Как известно, в состав солнечного излучения входят так называемые ультра­фиолетовые лучи (это те самые лучи, которые вы­зывают загар кожи). Под действием этих лучей на боль­ших высотах нейтральные атомы газов, входящих в со­став воздуха, превращаются в электрически заряженные частицы — ионы. Такой процесс идёт в верхних разре­женных слоях атмосферы непрерывно, и благодаря это­му над Землёй существует область, хорошо проводящая электричество. Это так называемая ионосфера. И именно здесь, в ионосфере, и играют сполохи, поляр­ные сияния^

Наш збмной шар представляет собою огромный маг - кит. Как и всякий другой магнит, он окружён магнит­

Ным силовым полем. Имеет земной магнит и своя магнитные полюсы—северный и южный.

Они находятся вблизи географических — северного и южного — полюсов Земли. Действие всем известного компаса — маленькой магнитной стрелки — и основано как раз на том, что наша Земля является большим магни­том. Магнитное силовое поле Земли действует на малень­кую магнитную стрелку так, что она становится вдоль силовых линий земного магнитного поля — в направлении север — юг.

Влияет магнитное поле Земли и на поток электрически заряженных частиц, идущий от Солнца; под действием этого поля поток электронов отклоняется к магнитным по­люсам Земли — северному и южному. Вот почему поляр­ные сияния и возникают близ полюсов.

Разноцветные дуги и пучки переливающихся лучей, которые мы видим на небе во время полярных сияний, связаны, очевидно, с направлением действия магнитных сил Земли. Благодаря непрерывным изменениям этих сил беспрерывно меняется, «играет», и свечение верхних слоев воздуха над Землёй.

Так объясняется загадка самого величественного при­родного явления — полярного сияния.

В наши дни на использовании открытого М. В. Ломо­носовым свечения разреженных газов основано'устройство газосветных ламп или, как их часто называют, «ламп дневного света». Эти замечательные лампы получают те­перь всё большее применение.

Большая заслуга в создании «ламп дневного света» принадлежит нашим учёным школы акад. С. И. Вавилова

Так наука не только объясняет непонятные явления природы, но и ставит добытые ею знания на службу человеку.