Читать «Никола Тесла — повелитель молний. Научное расследование удивительных фактов.» онлайн - страница 80

На рисунке видны окружающие полюс Сатурна кольца ультрафиолетовых полярных сияний. Поднимающиеся более чем на тысячу киломеров над верхней границей облачного покрова, эти полярные сияния во многом напоминают аналогичные земные явления. Природа сатурнианских сияний связана с потоками энергичных заряженных частиц солнечного ветра, направленных магнитным полем планеты в полярные области, где они начинают активно взаимодействовать с атмосферными газами. На изображении, выполненном в условных цветах, протяженные красные области полярного сияния соответствуют излучению атомарного водорода, белые области связаны с водородными молекулами. Полярные сияния в мощных атмосферах планет газовых гигантов имеют ту же природу, что и в земной плазмосфере. Главные отличия связаны со строением отдельных магнитосфер.

Так, новейшие данные, полученные с помощью современных средств исследования, приводят некоторых ученых к предположению, что полярные сияния — это следствие взаимодействия ультрафиолетового излучения Солнца с очень разреженным воздухом, который на больших высотах находится в атомарном состоянии. Происходит ионизация воздуха — превращение нейтральных атомов в заряженные ионы. Существование в верхних слоях атмосферы ионосферы — области, хорошо проводящей электричество, — уже прочно доказано.

Наиболее убедительным доводом в пользу того, что мы понимаем какое-нибудь физическое явление, является его повторение в лаборатории. Это удалось сделать и для полярного сияния — создать его искусственно в лаборатории с масштабами нашей планеты (см. рис. 60 на вклейке). Данный эксперимент, получивший название «Араке», был проведен в свое время совместно российскими и французскими учеными.

В качестве лабораторий были выбраны две магнитосопряженные точки на поверхности Земли (то есть две точки на одной и той же силовой линии магнитного поля). Ими были: для Южного полушария — французский остров Кергелен в Индийском океане, а для Северного — поселок Согра в Архангельской области. С острова Кергелен стартовала геофизическая ракета с небольшим ускорителем частиц, который на определенной высоте создал поток электронов. При движении вдоль магнитной силовой линии от Земли, которая над экватором была уже на расстоянии 20 000 км, эти электроны проникли в Северное полушарие и вызвали искусственное полярное сияние над Согрой. К сожалению, облака не позволили визуально наблюдать это сияние с поверхности Земли. Однако радарные установки четко зарегистрировали его.

Подобные эксперименты описанного типа не просто позволяют понять причины и механизм возникновения полярного сияния. Они дают уникальную возможность изучить структуру магнитного поля Земли, процессы в ее ионосфере и их влияние на погоду вблизи земной поверхности. Особенно удобно выполнять такие эксперименты не с электронами, а с ионами бария. Оказавшись в ионосфере, они возбуждаются солнечным светом и начинают испускать излучение малинового цвета.

В то же время возникают неожиданные взаимосвязи, ожидающие своих будущих исследователей, в достаточно необычных вопросах. В самом начале речь шла о том, что в свое время появление полярных сияний связывалось с трагическими явлениями в природе и обществе. Только ли страх перед непонятными впечатляющими явлениями природы лежит в основе этих суеверий? Сейчас хорошо известно, что солнечные ритмы с различными периодами (27 суток, 11 лет и т. д.) влияют на самые разные стороны жизни на Земле. Солнечные и магнитные бури (и связанные с ними полярные сияния) могут вызывать рост количества различных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистой системы человека. С солнечными циклами связаны изменения климата на Земле, появление засух и наводнений, землетрясения и т. д. Все это заставляет еще раз серьезно задуматься над связью между полярными сияниями и земными катаклизмами и бедами. Может быть, не так и глупы старые представления о такой связи?