Гамон-Гаман Георгий

Гамон-Гаман Георгий Несторович (1880-1964) — русский советский художник. По происхождению датчанин. Учился в Петербургской Академии художеств. В годы репрессий был арестован. Во время оттепели вернулся в Москву.

Поднимающиеся из-за горизонта лучи иногда образуют систему параллельных дуг.

НЕСРАВНЕННОЙ СИЛЫ И КРАСОТЫ
В самом деле одним из чудеснейших явлений природы, полярным сиянием, обычно можно любоваться за северным или южным полярным кругами, в Арктике или Антарктике. Однако, хотя и довольно редко, поступают сообщения из средних широт обоих полушарий. Например, в сентябре 1859 года полярное сияние наблюдалось почти по всему северному полушарию, в феврале 1872 года — в Египте, Индии, Гватемале. В январе 1938 года — в Алма-Ате, Севастополе, на юге Африки, в 1958 году — в Москве и Одессе. В Ленинграде обычно слабое сияние можно увидеть в ясные ночи, а на широте 40—45 градусов — всего один раз в десять лет. Все дело в интенсивности явления: чем сильнее оно проявляет себя в высоких широтах, тем больше область его возможного наблюдения. Грандиозным выглядит сияние из космоса.

Когда лучи встречаются в зените, вспыхивает удивительной красоты плазменная «корона».

Пожалуй, лучшее описание полярных сияний можно найти у норвежского полярного исследователя Фритьофа Нансена. Он видел их немало во время дрейфа «Фрама»: «…И вдруг северное сияние расстилает по небосводу свое затканное серебром то желтое, то зеленое, то красное покрывало; вот оно расходится, потом опять беспокойно собирается в волнистые складки, развертывается и колышется серебряной лентой. Ярко вспыхивают снопы огней и радуги». И еще. «…Вот оно… Северное сияние, несравненной силы и красоты… Редко, пожалуй, даже никогда не видел я такого великолепия красок… Вдали, на западном крае горизонта, взвился по небу огненный змей; сверкая все сильнее и ослепительнее, он распался на три части… Вдоль змеев колебались и снопами взметались лучи, словно волны, гонимые бурей в эфире…».В этих описаниях Ф. Нансена — практически все типы сияний, которые ученые объединяют в три группы: ленточные, диффузные и лучистые. Главная особенность ленточных (они могут быть в виде полос и дуг) в чрезвычайно большой протяженности — иногда на десятки тысяч километров при вертикальной мощности в несколько сотен километров. Дуги чуть покороче: пять-шесть тысяч километров при толщине всего несколько сотен метров. Часто ленты стелятся одна над другой, образуя многоярусные занавеси (драпри). Лучистые сияния создаются множеством узких световых пучков идущих от горизонта до зенита.

Одна из грандиознейших форм полярного сияния — драпри.

Конечно, люди, жившие на Севере, давно обратили внимание на полярные сияния. И невольно задумывались над причиной красочных небесных видений. М. В. Ломоносов, с детства хорошо знакомый с небесными сполохами, много работал над разгадкой их тайны. Он первый высказал предположение об электрической природе полярных сияний, примерно за полтора столетия до того, как это было выяснено в результате научных исследований.

Особое внимание ученые обратили на полярные сияния, когда была обнаружена зависимость от их повторяемости и интенсивности условий прохождения коротких радиоволн в Арктике и Антарктике. В моменты разгорания небесных пожаров коротковолновая радиосвязь резко ухудшалась, а длинноволновая улучшалась. Было ясно, что световые эффекты на небе вызваны свечением разреженных газов в верхних слоях атмосферы, обусловленным влиянием магнитного поля Земли. Но понять, как передается это влияние, было нелегко, пока не появилась возможность регулярного зондирования верхних слоев атмосферы с помощью геофизических ракет.

Первая такая ракета была запущена советскими учеными в 1957 году С острова
Хейса на Земле Франца-Иосифа. Впоследствии метод ракетного зондирования стал едва ли не основным в физике атмосферы. Установленные на ракетах специальные счетчики    обнаружили на высотах около тысячи километров над поверхностью Земли мощные потоки отрицательно и положительно заряженных частиц (электронов и протонов). Они вторгаются в земную атмосфсру с так называемым солнечным ветром, порождаемым нашим светилом.

Он «дует» постоянно, со скоростью 300—600 километров в секунду, так что оказывается вблизи Земли через один — три дня. Особенно усиливается солнечный ветер после вспышек на Солнце, когда за краткий миг оно выбрасывает в окружающее пространство огромную массу своего вещества в виде колоссальной мощности потоков заряженных частиц. Определенная часть их достигает окрестностей Земли, но встречает здесь препятствие — планетарное магнитное поле. Частицы отклоняются от прямого пути и устремляются по силовым линиям к геомагнитным полюсам. Вокруг полюсов они кружат в овальной зоне, отстоящей от точки магнитного полюса на 23° по широте, норозя прорваться в атмосферу. И это им удается; чем плотнее поток «посланцев Солнца», тем больше их вторгается в плотные атмосферные слои. Здесь они взаимодейстзуюг с молекулами воздуха, ионизируют их, обращают в активное состояние, заставляют излучать электромагнитные волны, в том числе энергетичного рентгеновского диапазона.

Два вида частиц, рожденных на Солнце, образуют солнечный ветер, овевающий Землю,— электроны, слетевшие с атомных орбит, и утратившие электроны ядра водорода (протоны). Электронный пото:< несет больший заряд энергии, и большая часгь сияний, наиболее ярких и подвижных, вызываются им. Легкие электроны широко рассеиваются между молекулами, образуя электрические токи на поверхности магнитосферы. Протоны, проходя через барьер молекул, сталкизаются с ними, теряют при этом энергию, которая излучается, рисуя поражающие наше воображение световые картины. Интенсивность протонных потоков, а следовательно, и водородных сияний в два-три раза меньше, чем электронных. Но они тоже производят ионизацию воздуха, превращая его в плазму. По существу, бескрайний плазменный океан окружает Землю: он состоит из вещества, с которым связаны надежды на овладение энергией синтеза атомного ядра.

По всей зоне наибольшей повторяемости полярных сияний расположен пункты постоянных наблюдений. Каждая обычная метеостанция регистрирует время появления, продолжительность и тип сияния. Но, кроме того, на ряде станций и в геофизических обсерваториях организованы специальные исследования: фотографирование и спектрографирование, радиолокационное зондирозание, измерение энергии электронных и протонных потоков.

В последнее время к традиционным наземным спектрографам добавились очень точные фотоэлектрические спектрометры
быстрой записью линий спектра на кинопленке, телевизионные установки с усилителями яркости изображения, сысокочуз-ствительные сканирующие фотометры и другие приборы. С их помощью удается исследовать очень слабые свечения, не заметные невооруженному глазу, изучать их меняющуюся структуру. Новая аппаратура позволяет фотографировать полярные сияния с очень короткой экспозицией и, следовательно, изучать самые тонкие элементы их структуры. Обнаружены даже новые разновидности сияний, представляющие собой переходные формы. Например, «черное полярное сияние», похожее на лист, съедаемый червем: в светящемся «облаке» постепенно растут черные отверстия. Такое необычное сияние возникает при переходе от диффузной его формы к дискретной.

Организованы два крупных центра по сбору информации о полярных сияниях. Один — в США (Боулдер, штат Колорадо), другой — у нас, в Мурманске. Туда стекаются данные со всего мира. Несмотря на обилие материала, еще не все до конца понятно в природе полярных сияний. Не ясно еще, например, каков механизм передачи энергии от плазмы солнечного ветра плазме земной магнитосферы, как образуются электрические поля, рождающие в ионосфере электрические токи и так далее. Все это нужно знать и для уверенного прогноза состояния радиосвязи, и для подчинения плазмы, создаваемой в земных установках, целям овладения термоядерной энергией. Кстати, и в вопросе о полярных сияниях в средних широтах нет еще полной ясности. Высказывается предположение, что их вызывают не те электроны и протоны, что «сгоняются» магнитным полем к полюсам, а те, что высыпаются во время магнитных бурь из окружающего Землю радиационного пояса. Но это пока еще гипотеза. Если она будет подтверждена, можно будет говорить об особом типе среднеширотных сияний.

Кандидат географических наук В. МАРКИН

Комментировать

Поиск
загрузка...
Свежие комментарии
Проверка сайта Яндекс.Метрика Счетчик PR-CY.Rank Счетчик PR-CY.Rank
SmartResponder.ru
Ваш e-mail: *
Ваше имя: *
карта