Магнітні бурі та полярні сяйва

На постійне магнітне поле накладаються зміни, пов’язані з діяльністю Сонця. Так утворюється перемінне магнітне поле. Швидкі варіації магнітного поля мають періоди від часток секунди до декількох днів. Періодичні швидкі варіації – доба, 14 діб. Серед нерегулярних збурень геомагнітного поля найбільш відомі магнітні бурі. Вони починаються на всій Землі і тривають по декілька днів. Сильні бувають раз на рік, менш сильні – декілька разів на місяць. Причина – вплив корпускулярного випромінювання Сонця (сонячний вітер – потік електронів, протонів і α-частинок) під час сонячних спалахів на магнітне поле Землі. Космічні частинки рухаються навколо Землі по спіралі від полюса до полюса.

Магнітні бурі супроводжуються полярними сяйвами, погіршенням радіозв’язку тощо. Наприклад, під час магнітної бурі 11 лютого 1958 року у Швеції в деяких місцях загорався ізоляційний матеріал на кабелях, згорали запобіжники і навіть трансформатори. При магнітних бурях спочатку різко зростає, а потім спадає напруженість магнітного поля. При цьому усталений рух частинок у магнітному полі змінюється, дзеркальні точки спускаються нижче і частинки витрушуються в атмосферу. На висоті 100 км «витрушені» частинки стикаються з атомами газів повітря, які починають світитися (зелений і червоний дає атмосферний кисень, помаранчевий і фіолетовий азот тощо).

Полярні сяйва – дуже красиве явище природи. Воно триває від декількох хвилин до декількох годин. Сяйва бувають променеві і безструктурні (дуги). Променеві – смуги, драпрі, корони. Інколи форма полярного сяйва повторює контури берегів морів. Переважає колір зеленувато-жовтий, іноді червоний, блакитно-білий, під час значної сонячної активності – густо-червоний.

Полярні сяйва – це світіння верхніх шарів атмосфери в частині спектру, зокрема в лініях та смугах атомів і молекул кисню й азоту. Їх більше всього на висотах від 50-80 км (протони) до 150 км (електрони). Від висоти залежить колір сяйва. На всій землі сяйва проходять одночасно. Але найбільша частота появи сяйва відмічається біля широти 67⁰, де буває більше 200 днів у рік з полярними сяйвами. Максимум сяйв – за 22⁰ від магнітних полюсів (Чукотка, Таймир, Північна Якутія тощо). Це зона полярних сяйв. На північ і на південь їх частота зменшується. Наприклад, на екваторі буває 1 сяйво на 10 років у момент великої сонячної активності.

В середні віки полярні сяйва вважали передвісниками війн, голоду, епідемій. Перед падінням Єрусалиму, перед смертю Юлія Цезаря спостерігалися полярні сяйва. Вважали, що це прояв гніву богів. Полярні сяйва зображали навіть у вигляді цілих армій, озброєних піками, які б’ються до смерті. Для того, щоб точніше зрозуміти механізм полярного сяйва, слід згадати будову магнітосфери.