namai › Psichologija ir santykiai › Aurora: nuotraukos, platumos, reiškinio priežastys. Aurora: nuotraukos, platumos, reiškinio priežastys Geomagnetinio lauko sutrikimas

Aurora: nuotraukos, platumos, reiškinio priežastys. Aurora: nuotraukos, platumos, reiškinio priežastys Geomagnetinio lauko sutrikimas

Gamtos reiškinį, žinomą kaip oro švytėjimas, 1868 m. atrado švedų mokslininkas Andersas Angströmas.

Šis natūralus dangaus švytėjimas vyksta visą laiką ir visame pasaulyje. Yra trys tipai: dayglow, twilightglow ir nightglow. Kiekvienas iš jų yra saulės šviesos sąveikos su mūsų atmosferoje esančiomis molekulėmis rezultatas, tačiau turi savo ypatingą formavimosi būdą.

Dienos švytėjimas atsiranda, kai saulės šviesa patenka į atmosferą dienos metu. Dalį jo sugeria atmosferoje esančios molekulės, suteikdamos joms energijos perteklių, kurią vėliau jos išskiria kaip šviesą, tuo pačiu arba šiek tiek mažesniu dažniu (spalva). Ši šviesa yra daug silpnesnė nei įprasta dienos šviesa, todėl plika akimi jos nematome.

Prieblandos švytėjimas iš esmės yra toks pat kaip dienos šviesa, tačiau šiuo atveju Saulė apšviečia tik viršutinius atmosferos sluoksnius. Likusi jo dalis ir stebėtojai Žemėje yra tamsoje. Skirtingai nuo dienos švytėjimo, jis matomas plika akimi.

Naktinį švytėjimą sukuria ne saulės šviesa, patenkanti į naktinę atmosferą, o kitas procesas, vadinamas chemiliuminescencija. Dieną saulės šviesa kaupia energiją atmosferoje, kurioje yra deguonies molekulių. Dėl šios papildomos energijos deguonies molekulės skyla į atskirus atomus. Tai daugiausia vyksta maždaug 100 km aukštyje.

Skirtingai nei pašvaistės, naktiniai švytėjimai pasklinda visame danguje ir yra vienodi.

Švytėjimo ryškumas koreliuoja su ultravioletinės (UV) šviesos, sklindančios iš Saulės, lygiu, kuris laikui bėgant kinta. Švytėjimo stiprumas priklauso nuo metų laiko.

Norėdami padidinti galimybę pastebėti dangaus švytėjimą, turėtumėte užfiksuoti tamsų ir giedrą naktinį dangų su ilga ekspozicija. Švytėjimas gali būti matomas bet kuria kryptimi, kurioje nėra šviesos taršos, 10–20 laipsnių virš horizonto.

Dangus šviečia kaip milžiniška daugkartinė vaivorykštė. Įvairūs trikdžiai, pavyzdžiui, artėjanti audra, gali sukelti Žemės atmosferoje bangavimą, panašų į bangas. Šios gravitacinės bangos yra oro sluoksnių paviršių virpesiai ir yra panašios į bangas, atsirandančias metant akmenį į ramų vandenį.

Ilgos ekspozicijos fotografija, daryta link vertikalių oro švytėjimo sluoksnių, padarė šią bangą primenančią struktūrą matomą.

Šio reiškinio atsiradimo mechanizmas yra toks. Dienos metu saulės spinduliuotė (saulės šviesa) suskaido oro molekules į atomus (įkrautus atomus, jonus), o elektronai išmušami. Jonams vėl susitinkant (arba pritraukiant elektroną), susidaro molekulė, o energijos perteklius prarandamas šviesos pavidalu. 80-120 km aukštyje daugiausia deguonies ir natrio molekulės rekombinuoja, skleisdamos atitinkamai žalią ir geltoną šviesą; 250-300 km aukštyje vyksta elektronų-jonų rekombinacija, tačiau šio sluoksnio spinduliuotė glūdi infratastinėje (nematomoje) elektromagnetinio spektro srityje.

Dažniausias liuminescencijos atsiradimo mechanizmas yra azoto atomo ir deguonies atomo derinys, kad susidarytų azoto oksido (NO) molekulė. Šios reakcijos metu išspinduliuojamas fotonas. Kitos medžiagos, galinčios prisidėti prie dangaus švytėjimo, yra hidroksilo radikalas (OH), molekulinis deguonis, natris ir litis. Tamsiai raudoną švytėjimą greičiausiai gamina OH molekulės, esančios maždaug 87 kilometrų aukštyje ir sužadintos ultravioletinės saulės spinduliuotės. Oranžinės ir žalios spalvos švytėjimas kyla iš natrio ir deguonies atomų, esančių aukščiau.

Aktyvumo laikotarpiais Saulėje stebimi blyksniai. Blyksnis yra kažkas panašaus į sprogimą, dėl kurio susidaro kryptingas labai greitai įkrautų dalelių (elektronų, protonų ir kt.) srautas. Didžiuliu greičiu besiveržiantys įkrautų dalelių srautai keičia Žemės magnetinį lauką, tai yra, dėl jų mūsų planetoje atsiranda magnetinės audros.

Žemės magnetinio lauko užfiksuotos įkrautos dalelės juda išilgai magnetinio lauko linijų ir prasiskverbia arčiausiai Žemės paviršiaus į Žemės magnetinių polių sritis. Dėl įkrautų dalelių susidūrimų su oro molekulėmis atsiranda elektromagnetinė spinduliuotė - aurora.

Auroros spalvą lemia cheminė atmosferos sudėtis. 300–500 km aukštyje, kur oras plonas, vyrauja deguonis. Švytėjimo spalva čia gali būti žalia arba rausva. Žemiau jau vyrauja azotas, suteikiantis ryškiai raudoną ir violetinį švytėjimą.

Įtikinamiausias įrodymas, kad mes teisingai suprantame auroros prigimtį, yra jos pasikartojimas laboratorijoje. Tokį eksperimentą, pavadintą „Araks“, 1985 m. kartu atliko Rusijos ir Prancūzijos mokslininkai.

Eksperimentui buvo pasirinkti du Žemės paviršiaus taškai, esantys ant tos pačios magnetinio lauko linijos. Šie taškai buvo Prancūzijai priklausanti Kergeleno sala Indijos vandenyne pietiniame pusrutulyje ir Sogros kaimas Archangelsko srityje šiauriniame pusrutulyje.

Iš Kergeleno salos su nedideliu dalelių greitintuvu buvo paleista geofizinė raketa, kuri tam tikrame aukštyje sukūrė elektronų srautą. Judėdami palei magnetinio lauko liniją, šie elektronai prasiskverbė į šiaurinį pusrutulį ir sukėlė dirbtinę aurorą virš Sogros.

Užduotis Nr.2E0B2C

Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, pašvaistės kitose Saulės sistemos planetose gali turėti tokią pat prigimtį kaip ir Žemės pašvaistės. Kuriose lentelėje pateiktose planetose galima stebėti auroras?

Paaiškinkite savo atsakymą.

Užduotis Nr.3B56A0

- 1) tik Merkurijuje
- 2) tik Veneroje
- 3) tik Marse
- 4) visose planetose
Užduotis Nr. A26A40

Magnetinės audros Žemėje yra

- 1) radioaktyvumo protrūkiai
- 2) įkrautų dalelių srautai
- 3) greiti ir nuolatiniai debesuotumo pokyčiai
- 4) greiti ir nuolatiniai planetos magnetinio lauko pokyčiai
Užduotis Nr. AA26A6

100 km aukštyje atsirandančios auroros spalvą pirmiausia lemia radiacija

- 1) azotas
- 2) deguonis
- 3) vandenilis
- 4) helis

Auroras

Poliarinės šviesos yra vienas gražiausių gamtos reiškinių. Auroros formos labai įvairios: kartais tai savotiški šviesūs stulpai, kartais ilgi liepsnojantys smaragdo žalios spalvos kaspinai su raudonu kutu, išsiskiriantys daugybė strėlių spindulių ar net tiesiog beformės šviesos, kartais spalvotos dėmės danguje.

Keista šviesa danguje žaižaruoja kaip liepsna, kartais apimanti daugiau nei pusę dangaus. Šis fantastiškas gamtos jėgų žaismas tęsiasi kelias valandas, tada išnyksta ir įsiliepsnoja.

Auroros dažniausiai stebimos subpoliariniuose regionuose, todėl ir pavadinimas. Auroras gali būti matomas ne tik tolimoje Šiaurėje, bet ir pietuose. Pavyzdžiui, 1938 metais aurora buvo pastebėta pietinėje Krymo pakrantėje, o tai paaiškinama liuminescencijos sukėlėjo – saulės vėjo – galios padidėjimu.

Auroras tyrinėti pradėjo didysis rusų mokslininkas M.V. Lomonosovas, kuris iškėlė hipotezę, kad šio reiškinio priežastis yra elektros iškrovos retintame ore.

Eksperimentai patvirtino mokslininko mokslinę prielaidą.

Auroros yra elektrinis viršutinių, labai retų atmosferos sluoksnių švytėjimas (dažniausiai) 80–1000 km aukštyje. Šis švytėjimas atsiranda veikiant greitai judančioms elektriškai įkrautoms dalelėms (elektronams ir protonams), ateinančioms iš Saulės. Saulės vėjo sąveika su Žemės magnetiniu lauku lemia padidėjusią įkrautų dalelių koncentraciją Žemės geomagnetinius polius supančiose zonose. Būtent šiose zonose stebimas didžiausias pašvaistės aktyvumas.

Greitų elektronų ir protonų susidūrimai su deguonies ir azoto atomais veda atomus į sužadinimo būseną. Išskirdami energijos perteklių, deguonies atomai skleidžia ryškią spinduliuotę žalioje ir raudonoje spektro srityse, azoto molekules – violetinėje. Visų šių spindulių derinys
ir suteikia aurorai gražią, dažnai besikeičiančią spalvą. Tokie procesai gali vykti tik viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, nes, pirma, apatiniuose tankiuose sluoksniuose atomų ir oro molekulių susidūrimai vienas su kitu iš karto atima iš jų energiją, gaunamą iš saulės dalelių, o antra – pačios kosminės dalelės. negali prasiskverbti giliai į žemės atmosferą.

Auroros dažniau atsiranda ir yra ryškesnės didžiausio saulės aktyvumo metais, taip pat tomis dienomis, kai Saulėje pasirodo galingi blyksniai ir kitos padidėjusio saulės aktyvumo formos, nes jai didėjant saulės vėjo intensyvumas didėja, o tai yra Auroros atsiradimo priežastis.

Užduotis Nr. 2F4F0E

Kuriose žemės atmosferos dalyse stebimas didžiausias pašvaistės aktyvumas?

- 1) tik prie Šiaurės ašigalio
- 2) tik pusiaujo platumose
- 3) Netoli Žemės magnetinių polių
- 4) bet kurioje žemės atmosferos vietoje
Užduotis Nr.A0E5A3

Ar galima sakyti, kad Žemė yra vienintelė Saulės sistemos planeta, kurioje galimos pašvaistės? Paaiškinkite savo atsakymą.

Užduotis Nr. F3B537

Poliariniai žibintai vadinami

A. miražai danguje.

B. vaivorykštės formavimas.

B. kai kurių atmosferos sluoksnių švytėjimas.

Teisingas atsakymas yra

- 1) tik A
- 2) tik B
- 3) tik B
- 4) B ir C

Auroras

Vienas gražiausių ir didingiausių gamtos reiškinių yra poliarinės šviesos. Žemės rutulio vietose, esančiose didelėse platumose, daugiausia už šiaurinio ar pietinio poliarinio rato, per ilgą poliarinę naktį danguje dažnai mirga įvairių spalvų ir formų švytėjimas. Auroros atsiranda 80–1000 km aukštyje virš Žemės paviršiaus ir reprezentuoja išretėjusių dujų švytėjimą Žemės atmosferoje. Auroros spalvą lemia cheminė atmosferos sudėtis. 300–500 km aukštyje, kur oras plonas, vyrauja deguonis. Švytėjimo spalva čia gali būti žalia arba rausva. Žemiau jau vyrauja azotas, suteikiantis ryškiai raudoną ir violetinį švytėjimą.

Pastebėtas ryšys tarp auroros ir saulės aktyvumo:
Maksimalaus Saulės aktyvumo metais (maksimalių saulės pliūpsnių) pašvaistės skaičius taip pat pasiekia maksimumą. Saulės blyksnių metu išsiskiria įkrautos dalelės (įskaitant elektronus), kurios juda milžinišku greičiu. Kai elektronai patenka į viršutinius Žemės atmosferos sluoksnius, jie sukelia ją sudarančių dujų švytėjimą.

Bet kodėl auroros dažniausiai stebimos didelėse platumose, nes saulės spinduliai apšviečia visą Žemę? Faktas yra tas, kad Žemė turi gana stiprų magnetinį lauką. Kai elektronai patenka į žemės magnetinį lauką, jie nukreipiami nuo pradinio tiesioginio kelio ir išmetami į Žemės rutulio poliarines sritis. Tie patys elektronai keičia Žemės magnetinį lauką, sukeldami magnetinių audrų atsiradimą, taip pat įtakoja radijo bangų sklidimo sąlygas šalia žemės paviršiaus.

Užduotis Nr.7CF82A

Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, pašvaistės kitose Saulės sistemos planetose gali turėti tokią pat prigimtį kaip ir Žemės pašvaistės. Pakankama sąlyga stebėti auroras planetoje yra tai, kad ji turi

- 1) tik atmosferos
- 2) tik magnetinis laukas
- 3) natūralūs palydovai
- 4) atmosfera ir magnetinis laukas
Užduotis Nr.A62C62

80 km aukštyje atsirandančios auroros spalvą pirmiausia lemia radiacija

- 1) azotas
- 2) deguonis
- 3) vandenilis
- 4) helis
Užduotis Nr. A779CF

Magnetinės audros yra

- 1) saulės dėmės
- 2) įkrautų dalelių srautai
- 3) greiti ir nuolatiniai saulės magnetinio lauko pokyčiai
- 4) greiti ir nuolatiniai mūsų planetos magnetinio lauko pokyčiai

Ultra Long Vision Mirage

Šių miražų prigimtis yra mažiausiai ištirta. Akivaizdu, kad atmosfera turi būti skaidri, be vandens garų ir taršos. Tačiau to neužtenka. Tam tikrame aukštyje virš žemės paviršiaus turėtų susidaryti stabilus atvėsusio oro sluoksnis. Žemiau ir virš šio sluoksnio oras turėtų būti šiltesnis. Šviesos spindulys, patekęs į tankų šalto oro sluoksnį, yra tarsi „užrakintas“ jo viduje ir sklinda per jį tarsi per savotišką šviesos kreiptuvą. Spindulio kelias visada turi būti išgaubtas link mažiau tankių oro sričių.

Auroras

Aurora - planetų su magnetosfera atmosferos viršutinių sluoksnių švytėjimas (liuminescencija) dėl jų sąveikos su įkrautomis saulės vėjo dalelėmis.

Eskimų ir indėnų legendos byloja, kad tai gyvūnų dvasios, kurios šoka danguje, arba kad tai žuvusių priešų dvasios, kurios nori vėl pabusti.

Daugeliu atvejų pašvaistės turi žalią arba melsvai žalią atspalvį su retkarčiais dėmėmis arba rausvos ar raudonos krašteliu.

Auroros stebimos dviem pagrindinėmis formomis – juostelių pavidalu ir į debesis panašių dėmių pavidalu. Kai spindesys yra intensyvus, jis įgauna juostelių pavidalą. Praradęs intensyvumą, jis virsta dėmėmis. Tačiau daugelis juostelių išnyksta nespėjus suskaidyti į dėmes. Atrodo, kad juostelės kabo tamsioje dangaus erdvėje, panašios į milžinišką užuolaidą ar draperiją, dažniausiai besitęsiančią iš rytų į vakarus tūkstančius kilometrų. Šios užuolaidos aukštis siekia kelis šimtus kilometrų, storis neviršija kelių šimtų metrų, ji tokia gležna ir skaidri, kad pro ją matosi žvaigždės. Apatinis užuolaidos kraštas gana ryškiai ir aiškiai išryškintas, dažnai nuspalvintas raudona arba rausva spalva, primenančia užuolaidos apvadą, viršutinis kraštas palaipsniui praranda aukštį ir tai sukuria ypač įspūdingą erdvės gilumo įspūdį.

Yra keturi auroros tipai

Homogeninis lankas - šviečianti juostelė yra paprasčiausios, ramiausios formos. Jis ryškesnis iš apačios ir palaipsniui išnyksta aukštyn dangaus švytėjimo fone;

Švytintis lankas - juosta tampa šiek tiek aktyvesnė ir judresnė, formuojasi mažos klostės ir srovelės;

Švytinti juostelė - didėjant aktyvumui, didesnės raukšlės dedamos ant mažesnių;

Didėjant aktyvumui, klostės ar kilpelės išsiplečia iki didžiulių dydžių, o apatinis kaspino kraštas ryškiai šviečia rožiniu švytėjimu. Atslūgus veiklai, raukšlės išnyksta ir juosta įgauna vienodą formą. Tai rodo, kad vienalytė struktūra yra pagrindinė auroros forma, o raukšlės yra susijusios su didėjančiu aktyvumu.

Dažnai atsiranda kitokio tipo švytėjimas. Jie apima visą poliarinį regioną ir yra labai intensyvūs. Jie atsiranda didėjant saulės aktyvumui. Šios auroros atrodo kaip balkšvai žalia dangtelis. Tokios lemputės vadinamosškvalas.

Remiantis auroros ryškumu, jie skirstomi į keturias klases, kurios skiriasi viena nuo kitos vienu dydžiu (tai yra 10 kartų). Pirmajai klasei priskiriamos vos pastebimos pašvaistės, kurios savo ryškumu apytiksliai prilygsta Paukščių Takui, o ketvirtos klasės pašvaistės apšviečia Žemę taip ryškiai kaip Mėnulio pilnatis.

Pažymėtina, kad susidariusi aurora į vakarus plinta 1 km/sek greičiu. Viršutiniai atmosferos sluoksniai auroralinių blyksnių srityje įkaista ir veržiasi aukštyn. Auroros metu Žemės atmosferoje kyla sūkurinės elektros srovės, apimančios didelius plotus. Jie sužadina papildomus nestabilius magnetinius laukus, vadinamąsias magnetines audras. Auroros metu atmosfera skleidžia rentgeno spindulius, kurie, matyt, atsiranda dėl elektronų lėtėjimo atmosferoje.

Intensyvius švytėjimo blyksnius dažnai lydi triukšmą ir traškėjimą primenantys garsai. Auroros sukelia stiprius pokyčius jonosferoje, o tai savo ruožtu veikia radijo ryšio sąlygas. Daugeliu atvejų radijo ryšys labai pablogėja. Yra stiprūs trukdžiai, o kartais ir visiškas signalo praradimas.

Kaip atsiranda auroros?

Žemė yra didžiulis magnetas, kurio pietinis ašigalis yra netoli šiaurinio geografinio ašigalio, o šiaurinis ašigalis yra netoli pietų. Žemės magnetinio lauko linijos, vadinamos geomagnetinėmis linijomis, išnyra iš regiono, esančio šalia Žemės magnetinio šiaurinio ašigalio, apgaubia Žemės rutulį ir patenka į jį pietiniame magnetiniame poliuje, sudarydamos aplink Žemę toroidinę gardelę.

Nuo seno buvo manoma, kad magnetinio lauko linijų išsidėstymas yra simetriškas žemės ašies atžvilgiu. Dabar tapo aišku, kad vadinamasis „saulės vėjas“ – Saulės skleidžiamas protonų ir elektronų srautas atsitrenkia į geomagnetinį Žemės apvalkalą iš maždaug 20 000 km aukščio, atitraukia jį atgal, toliau nuo Saulės, formuojant savotišką magnetinę „uodegą“ Žemėje.

Žemės magnetiniame lauke pagautas elektronas ar protonas juda spirale, tarsi vingiuotų aplink geomagnetinę liniją. Nuo saulės vėjo į Žemės magnetinį lauką patenkantys elektronai ir protonai yra padalinti į dvi dalis. Kai kurie iš jų iš karto teka magnetinėmis jėgos linijomis į poliarinius Žemės regionus; kiti patenka į terioidą ir juda jo viduje uždara kreive. Šie protonai ir elektronai galiausiai taip pat teka išilgai geomagnetinių linijų į polių sritį, kur padidėja jų koncentracija. Protonai ir elektronai gamina dujų atomų ir molekulių jonizaciją ir sužadinimą. Tam jiems pakanka energijos, nes į Žemę atkeliauja protonai, kurių energija yra 10 000–20 000 eV (1 eV = 1,6 10 J), o elektronai – 10–20 eV. Atomams jonizuoti reikia: vandeniliui - 13,56 eV, deguoniui - 13,56 eV, azotui - 124,47 eV, o sužadinimui dar mažiau.

Sužadinti dujų atomai grąžina gautą energiją šviesos pavidalu, panašiai kaip vyksta vamzdeliuose su retintomis dujomis, kai pro juos teka srovės.

Spektrinis tyrimas rodo, kad žalias ir raudonas švytėjimas priklauso sužadintiems deguonies atomams, o infraraudonieji ir violetiniai – jonizuotoms azoto molekulėms. Kai kurios deguonies ir azoto emisijos linijos susidaro 110 km aukštyje, o raudonas deguonies švytėjimas atsiranda 200-400 km aukštyje. Kitas silpnas raudonos šviesos šaltinis yra vandenilio atomai, susidarantys viršutiniuose atmosferos sluoksniuose iš protonų, atkeliaujančių iš Saulės. Užfiksavęs elektroną, toks protonas virsta sužadintu vandenilio atomu ir skleidžia raudoną šviesą.

Auroraliniai blyksniai paprastai atsiranda praėjus dienai ar dviem po saulės žybsnių. Tai patvirtina ryšį tarp šių reiškinių. Neseniai mokslininkai nustatė, kad prie vandenynų ir jūrų pakrančių pašvaistės yra intensyvesnės.

Auroros gali atsirasti ne tik Žemėje, bet ir kitose planetose.

Aurora ant Saturno, kombinuotas vaizdas ultravioletinėje ir matomoje šviesoje (Hablo kosminis teleskopas)

Tačiau moksliškai paaiškinant visus reiškinius, susijusius su aurora, susiduriama su daugybe sunkumų. Pavyzdžiui, nežinomas tikslus dalelių pagreitinimo iki nurodytų energijų mechanizmas, jų trajektorijos artimoje žemėje nėra iki galo aiškios, ne viskas kiekybiškai susilieja dalelių jonizacijos ir sužadinimo energijos balanse, įvairių formavimosi mechanizme. liuminescencijos tipai nėra visiškai aiškūs, o garsų kilmė neaiški.

Prietarų paradas. Metodologiniai aspektai

Mokykliniame fizikos kurse optiniai atmosferos reiškiniai tiriami mažai ir gana paviršutiniškai. Tai paaiškinama tam tikru medžiagos sudėtingumu ir santykinai mažu fizikos valandų skaičiumi vidurinėse mokyklose. Tačiau pasirenkamosiose klasėse dar galima papildomai studijuoti dalyką. Šiuo atveju didelę reikšmę turi medžiagos aiškumas ir apeliacija į asmeninę studentų patirtį stebint tą ar kitą optinį reiškinį (jei kalbame apie studentus centrinėje Rusijoje, tai dažniausiai tai susiję su mokinių spalvos stebėjimu. dangus, įskaitant ryto ir vakaro aušrą, vaivorykštes, rečiau - karūnas ar aureoles).

Optinių reiškinių tyrimą mokykliniame kurse apsunkina ir tai, kad ne visus juos galima paaiškinti tik fizikos požiūriu. Kartais aiškinantis tenka griebtis kitų mokslų (pavyzdžiui, studijuojant šiaurės pašvaistę, pasitelkiama informacija iš astronomijos, kurios dėstoma ne visose mokyklose).

Jei kalbame apie mokymą specializuotose filologijos klasėse, tai daugiau dėmesio reikėtų skirti ne detaliam fizinių šio ar kito optinio reiškinio atsiradimo priežasčių svarstymui, o su jomis susijusioms legendoms ir prietarams. Tas pats pasakytina apie 7 ir 8 klasių mokinius.

Specializuotose fizikos ir matematikos pamokose, atvirkščiai, galima išsamiau ir visapusiškiau apsvarstyti šiuos reiškinius.

Aiškaus fizinio paaiškinimo dar nesulaukę optiniai reiškiniai taip pat labai domina studentus. Čia galima paminėti itin tolimojo regėjimo miražus, chronomiražus, trail miražus ir kitus ne visai mokslinius reiškinius. Geriausia tokią medžiagą apsvarstyti specialiai rengiamoje klaidingo supratimo pamokoje arba, jei laikas neleidžia, galite ją paliesti abstrakčia forma.

Dabartiniame žmogaus vystymosi etape nesunku paaiškinti, kaip danguje atsiranda šviečiantys kryžiai, kurie net mūsų amžiuje gąsdina kitus žmones.

Mokslinis aureolės paaiškinimas yra ryškus pavyzdys, kaip kartais gali būti apgaulinga bet kokio gamtos reiškinio išorinė forma. Atrodo, kažkas nepaprastai paslaptingo, paslaptingo, bet atidžiau pažvelgus nelieka nė pėdsako „nepaaiškinamo“.

Tačiau racionalių bauginančių optinių reiškinių paaiškinimų paieška kartais užtrukdavo metus, dešimtmečius ir net šimtmečius. Šiandien kiekvienas, kuris kažkuo susidomi, gali pažvelgti į žinyną, pavartyti vadovėlį ar pasinerti į specializuotos literatūros studijas. Tačiau tokios galimybės žmonijai atsirado visai neseniai. Žinoma, viduramžiais viskas buvo visiškai kitaip. Juk tuo metu tokios žinios dar nebuvo sukauptos, o mokslas buvo vykdomas vienas. Dominuojanti pasaulėžiūra buvo religija, o įprasta pasaulėžiūra – tikėjimas.

Šiuo kampu į istorines kronikas pažvelgė prancūzų mokslininkas K. Flammarionas. Taip ir pasirodė: kronikų rengėjai visai neabejojo, kad tarp paslaptingų gamtos reiškinių ir žemiškų reikalų yra tiesioginis priežastinis ryšys.

1118 m., valdant Anglijos karaliui Henrikui I, danguje vienu metu pasirodė dvi pilnatis – viena vakaruose, kita – rytuose. Tais pačiais metais karalius laimėjo mūšį.

1120 m. tarp kraujo raudonumo debesų pasirodė kryžius ir žmogus iš liepsnų. Visi tikėjosi pasaulio pabaigos, bet ji baigėsi tik pilietiniu karu.

1156 metais aplink saulę kelias valandas iš eilės švietė trys vaivorykštės apskritimai, o jiems išnykus pasirodė trys saulės. Kronikos rengėjas šiame reiškinyje įžvelgė užuominą apie karaliaus kivirčą su Kenterberio vyskupu Anglijoje ir sunaikinimą po septynerius metus trukusios Milano apgulties Italijoje.

Kitais metais vėl pasirodė trys saulės, o vidury mėnulio matėsi baltas kryžius; Žinoma, metraštininkas tai iškart susiejo su nesantaika, lydėjusia naujojo popiežiaus rinkimus.

1514 m. sausį Viurtemberge buvo matomos trys saulės, kurių vidurinė buvo didesnė už šonines. Tuo pat metu danguje pasirodė kruvini ir liepsnojantys kardai. Tų pačių metų kovą vėl buvo matomos trys saulės ir trys mėnuliai. Tuo pat metu turkus nugalėjo persai Armėnijoje.

Dažniausiai dangaus reiškiniams buvo suteikiama bloga reikšmė.

Šiuo atžvilgiu žmonijos istorijoje buvo užfiksuotas įdomus faktas. 1551 metais Vokietijos Magdeburgo miestą apgulė Ispanijos karaliaus Karolio V kariai. Miesto gynėjai atkakliai laikėsi, apgultis truko daugiau nei metus. Galiausiai susierzinęs karalius davė įsakymą ruoštis lemiamam puolimui. Bet tada atsitiko precedento neturintis dalykas: likus kelioms valandoms iki šturmo, virš apgulto miesto švietė trys saulės. Mirtinai išsigandęs karalius nusprendė, kad Magdeburgą saugo dangus, ir įsakė nutraukti apgultį.

Kažkas panašaus žinoma ir Rusijos istorijoje. Taigi, į„Pasakojimas apie Igorio kampaniją“minima, kad prieš polovcų veržimąsi į priekį ir Igorio paėmimą „virš Rusijos žemės švietė keturios saulės“. Kariai tai suprato kaip artėjančių didelių bėdų ženklą.

Kitos legendos sako, kad Ivanas Rūstusis savo mirties ženklą matė „kryžiaus ženkle danguje“.

Ar visi šie reiškiniai iš tikrųjų įvyko, mums dabar nėra taip svarbu. Svarbu, kad jais remiantis buvo interpretuojami tikri istoriniai įvykiai; kad žmonės tada žiūrėjo į pasaulį per savo iškreiptų idėjų prizmę ir todėl matė tai, ką norėjo matyti. Jų vaizduotei kartais nebuvo ribų. Flammarionas kronikų autorių pieštus neįtikėtinus fantastiškus paveikslus pavadino „meninio perdėjimo pavyzdžiais“.

Chronomiražai

Chronomiražai yra paslaptingi reiškiniai, kurie negavo mokslinio paaiškinimo. Jokie žinomi fizikos dėsniai negali paaiškinti, kodėl miražai gali atspindėti įvykius, vykstančius tam tikru atstumu ne tik erdvėje, bet ir laike. Ypač išgarsėjo mūšių miražai ir kadaise žemėje vykę mūšiai. 1956 metų lapkritį keli turistai nakvojo Škotijos kalnuose. Apie trečią valandą nakties jie pabudo nuo keisto triukšmo, pažiūrėjo iš palapinės ir pamatė dešimtis škotų šaulių senovinėmis karinėmis uniformomis, kurie bėgiojo per akmenuotą lauką ir šaudė! Tada regėjimas dingo, nepalikdamas jokių pėdsakų, bet po dienos pasikartojo. Škotijos šauliai, visi sužeisti, klajojo per lauką, kliudydami už akmenų.

Ir tai ne vienintelis tokio reiškinio įrodymas. Taigi garsųjį Vaterlo mūšį (1815 m. birželio 18 d.) po savaitės stebėjo Belgijos miesto Verviers gyventojai. Atstumas nuo Vaterlo iki Verviers tiesia linija yra daugiau nei 100 km. Pasitaiko atvejų, kai panašūs miražai buvo stebimi dideliais atstumais – iki 1000 km.

Remiantis viena teorija, esant ypatingai gamtos veiksnių santakai, vaizdinė informacija yra įspausta laike ir erdvėje. O jei sutampa tam tikra atmosfera, oras ir pan. sąlygomis, jis vėl tampa matomas pašaliniams stebėtojams.

Miražai – pėdsakai

Reiškinių klasė, kuri taip pat negavo mokslinio pagrindimo. Tai apima miražus, kurie po jų išnykimo palieka materialius pėdsakus. Yra žinoma, kad 1997 metų kovą Anglijoje iš dangaus nukrito švieži prinokę riešutai. Dėl šių pėdsakų atsiradimo pobūdžio buvo pateikti keli paaiškinimai.

Pirma, šie pėdsakai nėra tiesiogiai susiję su miražu. „Po to“ nereiškia „dėl to“. Sunkiausia yra nustatyti bendrą tokių reiškinių faktų patikimumą.

Kitas paaiškinimas – temperatūros sluoksnių skirtumas lemia sūkurio efekto susidarymą, į atmosferą įsiurbiant įvairias šiukšles. Oro srovių judėjimas pristato „sugertą“ į vietą, kurioje susidaro miražas. Temperatūrai susilyginus, „dangaus vaizdas“ išnyksta, o nuolaužos nukrenta ant žemės.

Sunku kalbėti apie tokių reiškinių patikimumą. Tačiau jie vis tiek sukelia tam tikrą „mistišką“ susidomėjimą. Todėl pamokoje jie gali būti laikomi klaidingu supratimu.

Tyrinėdami įvairius reiškinius, susijusius su šviesos sklidimu atmosferoje, mokslininkai naudoja įgytas žinias mokslui plėtoti. Taigi lajų stebėjimas padeda nustatyti ledo kristalų ir vandens lašelių, iš kurių susidaro įvairūs debesys, dydį. Karūnų ir aureolių stebėjimai taip pat leidžia numatyti orą. Taigi, jei atsirandantis lajas palaipsniui mažės, galima tikėtis kritulių. Karūnų padidėjimas, priešingai, pranašauja sauso ir iš dalies debesuoto oro pradžią.

Išvada

Fizinė šviesos prigimtis žmones domino nuo neatmenamų laikų. Daugelis iškilių mokslininkų per visą mokslinės minties raidą stengėsi išspręsti šią problemą. Laikui bėgant buvo atrastas paprasto balto spindulio sudėtingumas, jo gebėjimas keisti savo elgesį priklausomai nuo aplinkos ir gebėjimas rodyti ženklus, būdingus tiek materialiems elementams, tiek elektromagnetinės spinduliuotės pobūdžiui. Šviesos spindulys, veikiamas įvairių techninių poveikių, moksle ir technikoje pradėtas naudoti nuo pjovimo įrankio, galinčio mikronų tikslumu apdoroti norimą detalę, iki nesvaraus informacijos perdavimo kanalo su praktiškai neišsemiamomis galimybėmis.

Tačiau prieš susiformuojant šiuolaikiniam požiūriui į šviesos prigimtį ir šviesos spinduliui pritaikant žmogaus gyvenime, buvo nustatyta, aprašyta, moksliškai pagrįsta ir eksperimentiškai patvirtinta daug optinių reiškinių, vykstančių visur žemės atmosferoje, nuo žinomos vaivorykštės iki visiems, iki sudėtingų, periodiškų miražų. Tačiau, nepaisant to, keistas šviesos žaismas visada traukė ir traukia žmones. Abejingų nepalieka nei žiemos aureolės apmąstymas, nei ryškus saulėlydis, nei plati, pusiau dangaus šiaurės pašvaistės juosta, nei kuklus mėnulio takas vandens paviršiuje. Šviesos spindulys, einantis per mūsų planetos atmosferą, ne tik ją apšviečia, bet ir suteikia unikalią išvaizdą, todėl ji yra graži.

Žinoma, mūsų planetos atmosferoje vyksta daug daugiau optinių reiškinių, nei aptariama šiame kursiniame darbe. Tarp jų yra ir mums gerai žinomų ir mokslininkų išspręstų, ir tokių, kurie vis dar laukia savo atradėjų. Ir belieka tikėtis, kad laikui bėgant pamatysime vis daugiau atradimų optinių atmosferos reiškinių srityje, rodančių įprasto šviesos pluošto universalumą.

Naudotos literatūros sąrašas

Geršenzonas E.M., Malovas N.N., Mansurovas A.N. "Bendrosios fizikos kursas"

Korolevas F.A. „Fizikos kursas“ M., „Švietimas“ 1988 m

„Fizika 10“, autoriai - G. Ya. Myakishev B. B. Bukhovtsevas, „Prosveshchenie“ leidykla, Maskva, 1987 m. ideologinio apsivalymo atmosferoje psichotechnika faktiškai sustojo... – vizija) – subjektyvi šviesa reiškinius(jausmai) be charakterio...

POLARINIAI ŽIBINTAI, ryškus švytėjimo reiškinys, stebimas danguje, dažniausiai poliariniuose regionuose. Šiauriniame pusrutulyje jis dar vadinamas šiaurės pašvaistėmis, o pietų pusrutulio didelėse platumose – pietų pašvaistėmis. Daroma prielaida, kad šis reiškinys egzistuoja ir kitų planetų, pavyzdžiui, Veneros, atmosferose. Auroros prigimtis ir kilmė buvo intensyvių tyrinėjimų objektas, šiuo klausimu buvo sukurta daugybė teorijų.

Švytėjimo reiškinys, tam tikru mastu artimas aurorai, vadinamas „naktinio dangaus švytėjimu“, gali būti stebimas naudojant specialius instrumentus bet kurioje platumoje.

Auroros formos. Pastaraisiais metais auroros buvo stebimos vizualiai ir fotografuojamos, ypač naudojant naujo tipo instrumentą, vadinamą universalia kamera. Auroros yra įvairių formų, įskaitant blyksnius, dėmes, vienodus lankus ir juosteles, pulsuojančius lankus ir paviršius, blyksnius, spindulius, spinduliuojančius lankus, užuolaidas ir vainikus. Švytėjimas, kaip taisyklė, prasideda kieto lanko forma, kuri yra viena iš labiausiai paplitusių formų ir neturi spinduliuojančios struktūros. Ryškumas laikui bėgant gali būti gana pastovus arba pulsuoti trumpiau nei minutę. Jei spindesio ryškumas didėja, vienalytė forma dažnai suskaidoma į spindulius, spinduliuojančius lankus, užuolaidas ar vainikines, kuriose spinduliai tarsi susilieja į viršų. Blyksniai greitai judančių aukštyn šviesos bangų pavidalu dažnai vainikuojami karūna.Aukščio ir platumos pasiskirstymas. Skaičiavimai, pagrįsti daugeliu Aliaskoje, Kanadoje ir ypač Norvegijoje atliktų fotografijų, rodo, kad apytiksliai. 94% pašvaisčių yra 90–130 km aukštyje virš žemės paviršiaus, nors skirtingoms pašvaisčių formoms būdinga sava padėtis aukštyje. Iki šiol užfiksuotas maksimalus auroros išvaizdos aukštis yra apytiksliai. 1130 km, mažiausiai 60 km.

Remdamiesi daugybe stebėjimų Arktyje, Hermanas Fritzas ir Harry Vesteinas nustatė geografinius pašvaistės atsiradimo modelius ir apibūdino jų santykinį dažnį kiekviename konkrečiame taške kaip vidutinį jų atsiradimo dienų skaičių per metus. Vienodo dažnio auroros (izochazmų) linijos yra kelių deformuotų apskritimų formos, kurių centras maždaug sutampa su Žemės Šiaurės magnetiniu ašigaliu, esančiu Tulės regione šiaurinėje Grenlandijos dalyje (

cm . ryžių. ). Maksimalių dažnių izochazmas eina per Aliaską, Didįjį Lokio ežerą, kerta Hadsono įlanką, pietinę Grenlandiją ir Islandiją, šiaurinę Norvegiją ir Sibirą. Panašus didžiausių aurorų dažnių izochazmas Antarktidos regionui buvo atskleistas atliekant tyrimus Tarptautiniais geofiziniais metais (IGY, 1957 m. liepos mėn., 1958 m. gruodžio mėn.). Šios didžiausio dažnio auroros juostos, kurios yra beveik taisyklingi žiedai, vadinamos šiaurine ir pietine auroros zonomis. Stebėjimai IGY metu patvirtino, kad auroros abiejose zonose atsiranda beveik vienu metu. Kai kurie tyrinėtojai pasiūlė egzistuoti spiralinę arba dvigubą auroros zoną, tačiau tai nebuvo patvirtinta. Auroros gali pasirodyti ir už minėtų zonų (žr. žemiau ). Istorinė medžiaga rodo, kad pašvaistės kartais buvo stebimos net labai žemose platumose, pavyzdžiui, Industano pusiasalyje. Auroros veikla ir susiję reiškiniai. Auroros tiriamos naudojant radarus. Radijo bangas, kurių dažnis yra nuo 10 iki 100 MHz, tam tikromis sąlygomis atspindi jonizacijos regionai, atsirandantys aukštuose atmosferos sluoksniuose veikiant aurorai. Naudojant aukšto dažnio radijo signalus ir tolimojo nuotolio antenas, galima gauti atspindėtas bangas iki 800 MHz dažniais. Radaro metodas jonizaciją aptinka net ir dienos metu saulės šviesoje, taip pat fiksuojami labai greiti pašvaistų judėjimai. Fotografinių ir radarų stebėjimų rezultatai rodo, kad pašvaistės aktyvumas keičiasi ir kasdien, ir sezoniškai. Didžiausias aktyvumas per dieną yra apie. 23 val., o sezoninis aktyvumo pikas būna lygiadienio dienomis ir joms artimais laiko intervalais (kovas – balandis ir rugsėjis – spalis). Šios auroralinio aktyvumo smailės kartojasi gana reguliariais intervalais, o pagrindinių ciklų trukmė yra maždaug 27 dienos ir apytiksliai. 11 metų. Visi šie skaičiai rodo, kad tarp aurorų ir Žemės magnetinio lauko pokyčių yra koreliacija, kadangi jų aktyvumo smailės sutampa, t.y. Auroros paprastai atsiranda didelio magnetinio lauko aktyvumo laikotarpiais, vadinamais „sutrikimais“ ir „magnetinėmis audromis“. Būtent stiprių magnetinių audrų metu pašvaistės matomos žemesnėse platumose nei įprastai.

Pulsuojančias auroras dažniausiai lydi magnetinio lauko pulsavimas ir labai retai – silpni švilpimo garsai. Jie taip pat generuoja radijo bangas 3000 MHz dažniu. Jonosferos stebėjimai radijo bangų diapazone rodo, kad auroros metu jonizacija didėja 80150 km aukštyje. Geofizinių raketų stebėjimai rodo, kad tankūs padidintos jonizacijos branduoliai išilgai magnetinio lauko linijų yra susiję su aurora, o intensyvių aurorų metu pakyla viršutinių atmosferos sluoksnių temperatūra.

Švytėjimo intensyvumas ir spalva. Auroros švytėjimo intensyvumas dažniausiai vertinamas vizualiai ir išreiškiamas balais pagal priimtą tarptautinę skalę. Silpnos pašvaistės, savo intensyvumu maždaug prilygstančios Paukščių Takui, įvertintos I. Auroros, kurių intensyvumas panašus į plonų plunksninių debesų Mėnulio koherentiškumą II taške ir kamuolinių debesų III taške, Mėnulio pilnaties šviesą IV taške. Pavyzdžiui, III laipsnio intensyvumas, sklindantis iš auroros lanko, atitinka kelių mikrožvakių šviesą 1 kvadratiniame metre. žr. Objektyvus auroros švytėjimo intensyvumo nustatymo metodas yra bendro apšvietimo matavimas naudojant fotoelementus. Nustatyta, kad ryškiausių ir silpniausių aurorų intensyvumo santykis yra 1000:1.

Auroros, kurių I, II ir III taškų švytėjimo intensyvumas (netoli apatinės ribos), neatrodo įvairiaspalvės, nes atskirų spalvų intensyvumas jose yra žemiau suvokimo slenksčio. Auroros, kurių liuminescencijos intensyvumas yra IV ir III taškuose (viršutinėje riboje), atrodo spalvotos, dažniausiai gelsvai žalios, kartais violetinės ir raudonos. Nuo tada, kai 1867 m. Andersas Ångströmas pirmą kartą nukreipė spektroskopą į auroras, jose buvo atrasta ir ištirta daugybė spektro linijų ir juostų. Didžiąją radiacijos dalį skleidžia azotas ir deguonis, pagrindiniai aukštųjų atmosferos sluoksnių komponentai. Atominis deguonis dažniausiai suteikia aurorai gelsvus atspalvius, kartais visai nėra spalvos, spektre atsiranda žalia linija, kurios bangos ilgis 5577

, taip pat yra raudonos spinduliuotės auroros, kurių bangos ilgis yra 6300(A tipas). Stipri molekulinio azoto emisija esant 4278 bangos ilgiams ir 3914 pastebėta raudonose ir violetinėse aurorose apatinėje lankų ar užuolaidų dalyje (B tipas). Vandenilio emisija buvo aptikta kai kuriose pašvaistės formose, o tai svarbu norint suprasti pašvaistės prigimtį, nes ši emisija rodo protonų srauto atėjimą. Auroros kilmės teorijos. Kaip minėta pirmiau, jau seniai žinoma, kad auroraliniai vaizdai ir Žemės magnetinio lauko trikdžiai arba magnetinės audros turi keletą svarbių savybių. Todėl bet kuri teorija, siūloma paaiškinti vieną iš šių reiškinių, turi paaiškinti ir kitą.

27 dienų ir 11 metų ciklo Žemės magnetinio lauko ir auroros trikdžių dažnis rodo šių reiškinių ryšį su Saulės aktyvumu, nes Saulės sukimosi periodas yra apytiksliai. 27 dienos, o saulės aktyvumas priklauso nuo ciklinių svyravimų, kurių vidutinis laikotarpis yra apytiksliai. 11 metų. Tai, kad ir pašvaistės, ir Žemės magnetinio lauko trikdžiai yra susitelkę tose pačiose juostose, leidžia daryti išvadą, kad abu atsiranda dėl aktyvių Saulės regionų skleidžiamų dideliu greičiu elektra įkrautų dalelių (protonų ir elektronų) poveikio (blyksnių). ) ir Žemės magnetinio lauko įtakoje prasiskverbiantis į pašvaistės zonas

ERDVĖS TYRINIMAS IR NAUDOJIMAS) .

Šią idėją Eugenas Goldsteinas iškėlė dar 1881 m. ir ją patvirtino laboratoriniai eksperimentai, kuriuos pirmą kartą atliko Christianas Birkelandas. Į katodo vamzdį jis įdėjo geležinį rutulį, kurį pavadino „terella“, kuri yra Žemės modelis ir yra elektromagnetas, padengtas apvalkalu, kuris, veikiamas katodinių spindulių, fosforizuojasi. Kai Birkelandas paveikė rutulį katodiniais spinduliais, sklindančiais tiesiai į kamerą, jie nukrito ant rutulio paviršiaus aplink magnetinius polius, sudarydami liuminescencinius diržus, panašius į auroros diržus.

Vėliau šios problemos matematinį vystymą atliko Karlas Frederickas Störmeris. Ji tapo žinoma kaip Birkelando Störmerio teorija, tačiau ji buvo pagrįsta prielaida, kad dalelių srautas su identišku elektros krūviu sklinda iš Saulės. Šios prielaidos pagrįstumas yra labai prieštaringas, nes toks dalelių srautas negalėjo priartėti prie Žemės dėl elektrostatinės atstūmimo tarp panašiai įkrautų dalelių.

Frederickas A. Lindemanas 1919 m. pasiūlė, kad įkrautų dalelių srautas paprastai būtų elektriškai neutralus, nes jį sudaro vienodas teigiamų ir neigiamų krūvių skaičius. Šią idėją sukūrė Sidney Chapman ir Vincentas S.A. Ferraro ir šiek tiek pakeitė Davidas F. Martinas. Tačiau ši teorija taip pat kelia abejonių. Tai rodo, kad egzosferoje ir už atmosferos yra vakuumas, tačiau naujausi stebėjimai šiuose erdvės regionuose rodo įkrautų dalelių buvimą.

Kai kurie tyrinėtojai iškėlė hipotezę, kad Saulės dujų (plazmos) debesis, kuris tikriausiai susideda iš elektronų ir protonų, gali priartėti prie mūsų planetos maždaug šešių Žemės spindulių atstumu nuo Žemės centro. Kai plazma veikia Žemės magnetinį lauką, kyla magnetohidrodinaminės bangos. Šios bangos ir pagreitintos įkrautos dalelės, judančios palei geomagnetinio lauko linijas, sukelia magnetines audras. Pagreitintos dalelės prasiskverbia į maždaug maždaug aukštį. 95 km į auroros zonas, formuodami tankius jonizacijos branduolius išilgai geomagnetinio lauko linijų ir sukeldami elektromagnetinę aurorų emisiją dėl sąveikos su pagrindiniais viršutinių atmosferos sluoksnių komponentais - deguonimi ir vandeniliu.

Žemę supanti įkrautų dalelių toroidinė sritis (vadinamoji Van Allen spinduliuotės juosta) taip pat gali atlikti svarbų vaidmenį, ypač kaip geomagnetinio lauko trikdžių ir susijusių pašvaisčių priežastis. Saulės ultravioletinė spinduliuotė, meteorai ir vėjai aukštoje atmosferoje buvo laikomi galimomis auroros susidarymo priežastimis. Tačiau nė vienas iš šių reiškinių negali būti pagrindinė priežastis, nes jų pokyčių mastai nėra pakankamai dideli, kad paaiškintų pagrindines auroros savybes. Būtina atlikti tolesnius stebėjimus aukštuose Žemės atmosferos sluoksniuose ir už jų ribų naudojant raketas ir dirbtinius palydovus, tirti radijo spinduliuotę, taip pat rentgeno spinduliuotę iš Saulės ir didelės energijos dalelių elgseną stratosferoje. naudojant oro balionus magnetinių audrų metu ir pasirodžius pašvaistėms.

Dirbtinės auroros. Švytėjimas, panašus į auroras, atsirado dėl branduolinių sprogimų aukštuose atmosferos sluoksniuose, kuriuos JAV Gynybos departamentas atliko IGY metu. Šie eksperimentai buvo svarbūs tiriant Van Alleno spinduliuotės juostą ir natūralių aurorų prigimtį. Tokia pašvaistė buvo pastebėta Maui (Havajų salos) ir Apijos (Samoa salos) salose netrukus po Tiko ir Orange branduolinių sprogimų, kurie buvo įvykdyti maždaug aukštyje. 70 ir 40 km virš Džonstono atolo centrinėje Ramiojo vandenyno dalyje, 1958 m. rugpjūčio 1 ir 12 d. Švytėjimas, matomas virš Apijos rugpjūčio 1 d., susideda iš tamsiai raudonos spalvos lanko ir spindulių, kurie iš pradžių buvo violetiniai, paskui raudoni ir palaipsniui tapo žalia. Kitos dirbtinai sukeltos auroros, susijusios su Argus I, II ir III sprogimais, įvykdytais maždaug aukštyje. 480 km 1958 m. rugpjūčio 27 ir 30 d. ir rugsėjo 6 d. buvo pastebėti sprogimų zonoje Pietų Atlanto vandenyne. Jų spalva buvo raudona, sumaišyta su gelsvai žalia. Per Argus III sprogimą raudona dirbtinė aurora buvo pastebėta ir prie Azorų salų, atitinkamų Žemės magnetinio lauko linijų gale priešais sprogimo vietą (t.y. teritorijoje, geomagnetiškai susijungusioje su šia).

Šie stebėjimai aiškiai rodo, kad dirbtines auroras sprogimo zonoje ir geomagnetiškai susijusioje srityje sukėlė tokios didelės energijos dalelės kaip elektronai, susidarę dėl to.

b - suirimas branduolinio sprogimo metu. Kitaip tariant, sprogimo metu susidariusios didelės energijos dalelės judėjo palei geomagnetinio lauko linijas, sudarydamos dirbtines Van Alleno spinduliuotės juostas ir abiejuose lauko linijų galuose susidarė „auuroros“. Sprendžiant iš šių aurorų išvaizdos aukščio ir spalvų diapazono, galima daryti prielaidą, kad jų atsiradimo priežastis yra atmosferos deguonies ir azoto sužadinimas dėl susidūrimų su didelės energijos įkrautomis dalelėmis, o tai labai panašu į mechanizmą. natūralių pašvaistės formavimosi.

Minėti sprogimai aukštuose atmosferos sluoksniuose, ypač Tiko ir Orange eksperimentai, taip pat buvo susiję su dideliais Žemės magnetinio lauko ir jonosferos sutrikimais. Taigi, atlikus eksperimentus, buvo gauta svarbi informacija apie gamtos pašvaistes ir su jais susijusius reiškinius.

Yra dar vienas antropogeninis švytėjimo reiškinys aukštuose atmosferos sluoksniuose, kurį sukelia raketų išmetamos natrio arba kalio dujos. Šis reiškinys gali būti vadinamas dirbtiniu švytėjimu, priešingai nei dirbtinė aurora, nes jo priežastys yra artimos toms, kurios sukelia natūralų oro švytėjimą.

LITERATŪRA Isajevas S. I., Puškovas N. V.Auroras . M., 1958 m
Omholtas A. Auroras . M., 1974 m
Vorontsovas-Velyaminovas B. A.Esė apie visatą . M., 1980 m

Astronomai mėgėjai ir auroros medžiotojai pranešė matę žalią švytėjimą danguje virš JK. Reiškinys, su kuriuo galima lengvai supainioti Šiaurės pašvaistė, vadinamas atmosferos švytėjimu. oro švytėjimas).

KAMRUL ARIFIN | shutterstock

Šis natūralus dangaus švytėjimas vyksta visą laiką ir visame pasaulyje. Yra trys tipai: dienos ( dienos švytėjimas), prieblanda ( prieblandos švytėjimas) ir naktis ( naktiniu glaistu). Kiekvienas iš jų yra saulės šviesos sąveikos su mūsų atmosferoje esančiomis molekulėmis rezultatas, tačiau turi savo ypatingą formavimosi būdą.

Chemoliuminescencija

Naktinį švytėjimą sukuria ne saulės šviesa, patenkanti į naktinę atmosferą, o kitas procesas, vadinamas chemiliuminescencija.

Dieną saulės šviesa kaupia energiją atmosferoje, kurioje yra deguonies molekulių. Dėl šios papildomos energijos deguonies molekulės skyla į atskirus atomus. Tai daugiausia vyksta maždaug 100 km aukštyje. Tačiau atominis deguonis negali lengvai atsikratyti šio energijos pertekliaus ir dėl to kelias valandas virsta savotiška „energijos saugykla“.

Galiausiai atominiam deguoniui pavyksta „rekombinuotis“, vėl sudarydamas molekulinį deguonį. Tai darydamas, jis išskiria energiją, vėlgi šviesos pavidalu. Taip gaunamos kelios skirtingos spalvos, įskaitant naktinę žalią emisiją, kuri iš tikrųjų nėra labai ryški, bet yra ryškiausia iš visų šios kategorijos emisijų.

Šviesos tarša ir debesuotumas gali trukdyti stebėti. Bet jei pasiseks, naktinį švytėjimą galima pamatyti plika akimi arba užfiksuoti nuotraukoje naudojant ilgą ekspoziciją.

Jurijus Zvezdny | shutterstock

Kuo švytėjimas skiriasi nuo auroros?

Žalias švytėjimas naktiniame danguje labai panašus į garsiąją žalią spalvą, kurią matome šiaurės pašvaistėse, o tai nenuostabu, nes juos gamina tos pačios deguonies molekulės. Tačiau šie du reiškiniai niekaip nesusiję vienas su kitu.

Poliarinės šviesos. ZinaidaSopina | shutterstock

Auroros susidaro, kai įkrautos dalelės, tokios kaip elektronai, „bombarduoja“ Žemės atmosferą. Šios įkrautos dalelės, paleistos iš Saulės ir įsibėgėjusios Žemės magnetosferoje, susiduria su atmosferos dujomis ir perduoda joms energiją, todėl dujos skleidžia šviesą.

Be to, žinoma, kad pašvaistės sudaro žiedą aplink magnetinius polius (auroralinis ovalas), o naktiniai šviestuvai yra pasklidę visame danguje. Auroros yra labai struktūrizuotos (dėl Žemės magnetinio lauko), o švytėjimas paprastai yra gana vienodas. Auroros laipsnis priklauso nuo saulės vėjo stiprumo, o atmosferos švytėjimas vyksta nuolat.

Auroralinis ovalas. NOAA

Bet kodėl tuomet stebėtojai iš JK jį pamatė tik kitą dieną? Faktas yra tas, kad švytėjimo ryškumas koreliuoja su ultravioletinės (UV) šviesos, sklindančios iš Saulės, lygiu, kuris laikui bėgant kinta. Švytėjimo stiprumas priklauso nuo metų laiko.

Populiarus kategorijoje: