Солнце и Земля - переплетясь атмосферами
Феномен, известный как северное или полярное сияние, - красивейшее явление, которое с поверхности Земли выглядит как переливающееся свечение неба, в виде полос, занавесей, более сложных структур. Неудивительно, что в древности полярному сиянию придавали мистическое значение. Среди народов Севера, включая скандинавские племена, племена североамериканских индейцев, эскимосов, распространены разнообразные мифы и поверья, связанные с северным сиянием, начиная с того, что это - дорога, по которой боги спускаются с небес на землю, и заканчивая приметами о погоде. Последнее, возможно, имеет под собой некоторые основания. То, что северное сияние сопровождается звуками (что дополнительно давало почву для мифотворчества), тоже долго считалось выдумкой, однако недавно было документально подтверждено.
Но что же представляет собой полярное сияние, если отвлечься от древних легенд? Это явление имеет электромагнитную природу. Опять-таки довольно давно было отмечено, что периоды, когда северное сияние наблюдается чаще, либо в тех местах, где обычно не наблюдается, проходят с периодичностью около 11 лет. Теперь известно, что этот период - период цикла солнечной активности. Северное сияние возникает при взаимодействии верхних слоев атмосферы с частицами солнечного ветра.
Солнечный ветер - это поток ионизованных частиц, выбрасываемых из Солнца, точнее, из солнечной короны; кусочек атмосферы Солнца, улетающий от него в пространство. В основном это - электроны, протоны и альфа-частицы (ядра гелия). Солнечный ветер условно делят на спокойный и возмущенный; последний представляет собой достаточно крупные корональные выбросы массы, устремляющиеся к Земле. Выброшенный из Солнца поток частиц взаимодействует с магнитным полем Земли, искажая его - с результатом в виде магнитных бурь, а также несколько искажаясь сам, растекаясь вдоль линий магнитного поля планеты. При столкновении частиц солнечного ветра с атмосферой Земли происходит возбуждение молекул атмосферных газов; последующее излучение энергии в видимом диапазоне и есть наблюдаемое северное сияние.
Обычно, в период спокойного Солнца, полярные сияния наблюдаются в зонах, окружающих магнитные полюса Земли, так называемых авроральных овалах, и имеющих диаметр примерно 3000 километров. В периоды повышенной солнечной активности эти зоны существенно увеличиваются, и полярные сияния можно наблюдать, например, в США.
Каким еще образом способна реагировать атмосфера Земли на излучение Солнца, и что это дает практически для жителей Земли? Через примерно восемь минут после солнечной вспышки до Земли доходит ее рентгеновское излучение. Поглощение радиации сопровождается дополнительным нагревом газов, что приводит к усилению ветров. Индуцированные магнитным полем Земли дополнительные электрические токи проявляются в виде магнитных бурь.
Через пару дней после вспышки атмосферы достигает уже поток частиц. Частично он отражается магнитным полем планеты, но частично достигает Земли. Доказано, что солнечное излучение влияет на плотность атмосферы; на ее электропроводность, что может изменять грозовую активность; во время усиления солнечной активности возрастает количество тепла, получаемого планетой, и увеличивается прогрев океанов. Тепло, аккумулированное океанами, возвращается в атмосферу, увеличивая температурные градиенты, усиливая нестабильность атмосферных явлений, образование циклонов и антициклонов. Климатические явления также обнаруживают совпадающую с солнечным циклом 11-летнюю периодичность, хотя не всегда, не везде и не всегда так, как предполагалось. Связь климата на Земле с процессами, происходящими на Солнце, подтверждается и некоторыми совпадениями в более длинных циклах.
Однако прямой зависимости между явлениями, происходящими на Солнце, такими, как количество солнечных пятен, и климатическими явлениями на Земле ученые не находят; проводимый статистический анализ дает однозначно отрицательные ответы.
Видимо, происходящие процессы настолько сложны, что пока не поддаются современной математической обработке, или, точнее, требуют разработки иных расчетных методик, чем общепринятые классические методики.
Последние события
Сейчас мы наблюдаем период активного Солнца. Почти каждый день фиксируются вспышки класса С или М; 12 июля 2012 года была зафиксирована сильная вспышка - класса Х. Пятно, которое произвело эту вспышку, было направлено к Земле, то есть, вспышка была геоэффективной, коронарный выброс не ушел в сторону, а достиг нашей планеты. Были зафиксированы серьезные геомагнитные бури и полярные сияния. Параллельно мы наблюдаем череду серьезных наводнений, вызванных проливными дождями, в разных точках планеты. Это Кубань, Польша, Англия, Япония… Мы можем сказать - вероятно, связь есть. Но мы не можем ее математически описать и не можем предсказать последующие события.
