Но в действительности смена сезонов на Земле является результатом наклона оси Земли. Наша планета расположена не строго вертикально – она отклоняется от вертикали на 23,4 градуса. Это означает, что в июне Северное полушарие наклонено в сторону Солнца и люди там наслаждаются более теплой погодой и более продолжительными днями. Те же люди, которые живут за полярным кругом, наблюдают нескончаемый день, – эта часть Земли так сильно наклонена в сторону Солнца, что оно практически никогда не садится. Тем временем Южное полушарие отклонено от Солнца так, что тепло и свет поступают туда с трудом, поэтому наступает зима. А Антарктида погружена в непрерывную ночь.
Через шесть месяцев, когда Земля будет находиться с другой стороны от Солнца, роли поменяются. Те, кто будет находиться ниже экватора, станут махать веером, готовя барбекю, тогда как живущие выше экватора люди потянутся к санкам. Арктика окажется в тени, а Антарктика будет постоянно освещена.
Самый длинный и самый короткий дни в году (в июне и декабре) называются днями солнцестояния. Ровно посередине между этими датами наша планета достигает такой точки, где ни одно из полушарий не наклонено ни к Солнцу, ни от Солнца. В эти дни в марте и сентябре, известные как дни равноденствия, на всей планете длины дня и ночи абсолютно равны.
Мы переживаем времена года, потому что наклон Земли означает, что в некоторых точках мы наклонены к солнцу, а в других отклонены
Мы должны быть благодарны за то, что наклон Земли не столь велик. Если бы угол был намного больше, сезонные изменения условий жизни были бы значительно более драматичными и к ним было бы куда труднее приспособиться. Благодаря силе притяжения Луны угол наклона нашей планеты остается неизменным, а сезоны года – предсказуемыми. Например, ось наклона Марса, в отсутствии крупного спутника в качестве противовеса, демонстрирует сильные колебания под воздействием силы гравитации других планет. Это приводит к долгим зимам и особенно жарким летам, которые не равны по длительности и постоянно смещаются.
Магнитное поле
Путешествия, которые совершают женские особи морских черепах, просто потрясающи. Будучи рожденными на морском берегу, они сразу же спускаются к воде и мигрируют на расстояния более 2000 километров в поисках более богатых пищей мест. Достигнув зрелости, они проделывают тот же самый путь, но в обратном направлении, возвращаясь на берег, где когда-то вылупились. Как черепахам удается запомнить, откуда они пришли? Ответ, вероятно, заключается в том, что они ориентируются по магнитному полю Земли.
В глубине, в скрытых резервуарах нашей планеты, в ее наружном ядре, пока Земля вращается, колыхается расплавленное железо. Это движение вещества приводит к генерированию магнитного поля Земли. Оно пробивается из вершины нашей планеты и, опоясывая ее кольцами, заканчивается на ее противоположной вершине. Однако когда дело касается полюсов, все становится немного сложнее. У Земли есть три северных и три южных полюса.
Во-первых, имеется географический северный полюс – физическая точка на планете, совпадающая с воображаемой линией оси вращения Земли. Эта точка во многом фиксированная, и она циклически смещается лишь на несколько метров в год.
Затем, имеется северный магнитный полюс – место, на которое указывает компас. Если бы стрелка компаса могла свободно двигаться по вертикали, то в этой точке она была бы направлена вниз. Вследствие изменений в наружном ядре Земли северный магнитный полюс очень подвижен. До недавнего времени он находился в Канаде, однако в настоящее время он блуждает по просторам Арктики и Сибири. Географический и магнитный полюса Земли в настоящий момент расходятся приблизительно на десять градусов.
И наконец, у Земли имеется геомагнитный северный полюс. Это точка, в которой находился бы северный магнитный полюс, если бы в центр Земли положили обычный магнитный брусок. В действительности же наше магнитное поле значительно сложнее, чем простой магнитный брусок. У всех этих трех северных полюсов имеются соответствующие эквиваленты в южном полушарии.
Трудно представить бурно развивающуюся жизнь на Земле без этого магнитного поля. Оно действует как гигантское силовое поле, преломляющее губительную радиацию, излучаемую Солнцем и поступающую из глубин космоса. Оно прикрывает нас от солнечного ветра, который в противном случае уничтожил бы весь наш озоновый слой и оставил бы нас беззащитными перед ультрафиолетовым излучением, поступающим к нам от Солнца.
Полярное сияние
Полярное сияние (aurora borealis), возникающее как огромный занавес из зеленого света, переливающийся и кружащийся в разных направлениях по всему небу, почти постоянно видно вблизи Северного полюса. То же самое зрелище можно наблюдать и вблизи Южного полюса Земли (aurora australis). Помимо свечения, это сияние производит целый спектр разнообразных звуков, включая шипение, треск и приглушенные хлопки.
Это ошеломляющие свидетельство того, что наша планета не одинока в огромном пространстве космоса, а наоборот, у нее очень тесные взаимоотношения со своей звездой. Нас постоянно овевает солнечный ветер – шквал заряженных частиц, устремляющихся к нам из глубин Солнца. В результате взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли движение заряженных частиц ускоряется вдоль силовых линий магнитного поля в направлении обоих полюсов. Здесь они наталкиваются на слои земной атмосферы над нашими головами, придавая его атомам дополнительную энергию. Когда атомы атмосферы высвобождают эту новообретенную энергию в форме света, мы получаем возможность наблюдать полярное сияние. Этот эффект обычно распространяется лишь в пределах ограниченной области вокруг каждого из магнитных полюсов, известных как овалы полярных сияний. Однако геомагнитные бури, такие, например, как те, что возникли в результате коронального выброса массы, могут преодолеть наше магнитное поле и значительно расширить эти овалы. Во время события Каррингтона 1859 года моряки, плывшие по Карибскому морю, сообщали о виденных ими фантастических огненных спектаклях. Поскольку эти моряки никогда не плавали в приполярных областях, они не имели никакого понятия о том, что это было. Сияние над Скалистыми горами было настолько ярким, что шахтеры проснулись, полагая, что настал день. Даже жители, проживающие в регионах, находящихся вблизи Сахары, могли наблюдать за этим грандиозным зрелищем.
Зеленый является наиболее распространенным цветом, так как это цвет, излучаемый кислородом на низких высотах, где его больше всего и он является хорошо видимым. Цвета красного спектра во время полярного сияния представлены светом, излучаемым кислородом при более спокойных условиях в атмосфере и на значительно больших высотах. Если вы сможете уловить синие полосы, то знайте, что их появление является результатом взаимодействия с азотом.
Земля не единственная планета в Солнечной системе, на которой можно наблюдать полярные сияния. Астрономы обнаружили подобные явления на Марсе, Юпитере и Сатурне.
