Посмотреть моменты и траектории вспышек «Иридиуиов», пролетов МКС и других космических аппаратов можно на сайте http://heavens-above.com.
14. Явления в атмосфере Земли
В небе над Землей можно увидеть не только звезды, планеты и другие небесные тела, но и бесчисленное разнообразие явлений, происходящих внутри воздушной оболочки нашей планеты. Например, те же метеорные частицы сгорают именно в верхних слоях атмосферы. Перечислим еще несколько «земных» явлений, которые любят наблюдать многие астрономы-любители.
Полярное сияние
Это удивительное зрелище представляет собой свечение верхних слоев земной атмосферы, возбужденное потоками частиц высокой энергии, приходящих к Земле от корональных выбросов масс на Солнце. Сияние обычно наблюдается в районе магнитных полюсов Земли. Но в период магнитных бурь, вызванных особенно сильными выбросами солнечного вещества, когда электроны и протоны от них достигают Земли, область возникновения сияний значительно расширяется. Тогда их можно увидеть и в средних широтах Земли, а при экстремально сильных магнитных бурях — даже в тропиках, хотя, конечно, случается это очень редко. Явление наблюдается в обоих полушариях Земли, но так как в Южном полушарии в приполярных зонах нет населенных пунктов (исключая полярные станции), то наблюдается оно чаще в Северном полушарии и в просторечии называется «северным сиянием». Однако в определенных случаях его могут наблюдать и жители Новой Зеландии и Австралии. Пик магнитных бурь приходится на периоды весеннего и осеннего равноденствия на Земле. Это связано с взаимной ориентацией магнитных полей Земли и Солнца. Частота полярных сияний тоже максимальна в это время. Но надо учесть, что они могут возникнуть и в дневное время, когда, естественно, их не видно, если, конечно, дело не происходит за полярным кругом. Благодаря тому, что зимой продолжительность ночей самая большая, именно зима считается наиболее благоприятным периодом для наблюдения сияний.
Полярное сияние
Нередко полярное сияние, особенно, если оно невысоко над горизонтом, можно спутать с зарей или заревом от больших городов. Когда сияние наблюдается выше над горизонтом, становятся видны характерные детали — «занавесы», «дуги», «короны». Сияние может висеть почти неподвижно или динамично двигаться. В свечении преобладают зеленые и красные цвета, обусловленные свечением ионизованных атомов кислорода и азота.
Предсказать появление сияний довольно сложно. Нужно следить за вспышками на Солнце, магнитными бурями и их силой. В интернете есть немало сайтов обсерваторий и институтов, которые публикуют информацию о солнечной активности и отслеживают индекс магнитной активности (Kp-индекс). Его значения колеблются от 1 до 9, где 1 — все спокойно, а 9 — экстремально высокий уровень, приводящий к выходу из строя электронных приборов. Геомагнитная буря начинается при Kp-индексе 5–6 баллов, а 7–8 баллов — это геомагнитный шторм. В Мурманске полярное сияние может быть видно при Kp-индексе около 3 баллов, в Санкт-Петербурге — около 5, в Москве — около 6. Существуют приложения для компьютеров и смартфонов, позволяющие отследить повышение Kp-индекса.
Полярные сияния можно фотографировать на обычные цифровые камеры и снимать на видео. На фотографиях может проявиться слабое сияние, незаметное для глаза.
Серебристые облака
Это явление, точнее, физика его образования, во многом остается для нас еще загадкой. Оно представляет собой чрезвычайно разреженные облака из мельчайших ледяных частиц, образующиеся в верхних слоях атмосферы на высоте 75–85 км. Эти облака слишком прозрачны, чтобы их можно было увидеть днем. Их можно наблюдать только в летние месяцы в средних широтах в глубоких сумерках над северным горизонтом на фоне темно-синего неба. Благодаря тому, что на таких больших высотах в это время года еще светит Солнце, подсвечивая облака, мы имеем возможность наблюдать их. Обычные облака, которые плавают в тропосфере на высотах не больше 10 км, в это время уже не освещены Солнцем и кажутся темными. Серебристые же облака ярко светятся серебристо-белым или голубоватым сиянием на фоне потемневшего неба и кажутся фосфоресцирующими, но в то же время они настолько тонки, что сквозь них легко видны звезды (кстати, как и сквозь полярное сияние). Внешний вид их напоминает перистые облака. Их называют также полярными мезосферными облаками (polar mesospheric clouds, PMC), или ночными светящимися облаками (noctilucent clouds, NLC). Именно последнее название, наиболее точно отвечающее их внешнему виду и условиям их наблюдения, принято как стандартное в международной практике.
Серебристые облака
Об этих облаках долгое время не было почти никаких упоминаний в научных трудах. Лишь в 1885 году на них обратили внимание сразу несколько ученых. Облака 1885 года были чрезвычайно яркими. Высказывались гипотезы о связи их появления с произошедшей за два года до того гигантской природной катастрофой — взрывом вулкана Кракатау, в результате которого огромное количество газа и пепла было выброшено в атмосферу, как раз на высоты до 70 км. Помимо серебристых облаков в атмосфере после этого наблюдались и другие необычные явления, в частности, необычно яркие вечерние и утренние зори.
Яркие серебристые облака наблюдались и вскоре после падения Тунгусского метеорита в 1908 г. Аномальные серебристые облака появились в феврале 2013 года после падения Челябинского метеорита.
Природа серебристых облаков изучена недостаточно хорошо. В их образовании, по-видимому, принимают участие и метеорные частицы, и вулканическая пыль, служащие ядрами конденсации ледяных кристаллов. Но не вполне понятно, как водяной лед попадает на такие высоты.
Вместе с тем серебристые облака служат природным маркером воздушных потоков в мезосфере, и это очень хорошо — ведь уровень 50–100 км слишком высок для самолетов, аэростатов и стратостатов и слишком низок для спутников.
Любительские записи наблюдений, фотографии и видеозаписи движения серебристых облаков могут быть очень ценными для науки.
Гало, паргелии, столбы
Когда свет Солнца, Луны, иногда яркого фонаря или другого источника света проходит сквозь мелкие капельки воды или ледяные кристаллики, висящие в атмосфере, и преломляется в них, мы можем наблюдать разнообразные атмосферные явления. Самое известное из них — это радуга, часто видимая на фоне надвигающегося или удаляющегося дождевого облака. Гало — это «родственник» радуги, светящиеся кольца и световые столбы возле источников света. Колец и столбов может наблюдаться несколько одновременно, и они образуют сложные системы. Во многих случаях наблюдаются так называемые ложные солнца, или паргелии — яркие пятна света на кольцах гало — иногда радужные, иногда почти белые — расположенные на той же высоте, что и Солнце, справа или слева от него. Их также может быть несколько. Иногда они бывают такими яркими, что и впрямь похожи на второе Солнце. Чаще всего гало наблюдается зимой, в морозную погоду, но бывает и в другие времена года.
