Яркие всполохи, окрашивающие небо в зелёный, фиолетовый или красный цвет, создают одно из наиболее эффектных природных явлений на планете – полярное сияние. И текущая зимняя погода может дать хороший повод для того, чтобы отправиться в один из северных регионов, где его можно увидеть с наибольшей вероятностью. Тем не менее, перед поездкой нужно принять во внимание сразу несколько факторов, которые позволят достичь цели зимнего путешествия на север и увидеть сияние с его красочными всполохами в ночном небе.  

Северное сияние – так более привычно называется полярное сияние, которое можно увидеть в Северном полушарии, однако фактически это явление возникает и в южных полярных широтах. И подобная география объясняется самой природой возникновения настолько красивого свечения в ночном небе.

Каждое полярное сияние всегда начинается на поверхности Солнца во время коронального выброса, в результате которого в космос выбрасываются частицы плазмы, имеющие в среднем скорость около 500 км/с. В зависимости от текущего периода цикла солнечной активности подобные выбросы могут происходить от 1 раза примерно за 120 часов до 3 раз за 24 часа. Когда заряженные частицы солнечного ветра достигают Земли, происходит их столкновение с молекулами атмосферы планеты (ионизация), в результате которой и возникает свечение. Под действием магнитного поля Земли эти частицы отклоняются к полюсам планеты, и в зависимости от траектории они могут создавать два типа полярного сияния – на дневной и на ночной сторонах планеты. К сожалению, в большинстве случаев в дневное время человеческий глаз почти не может наблюдать полярное сияние, поэтому только ночью можно увидеть то, насколько эффектно оно способно раскрасить ночной небосвод.

С наибольшей вероятностью полярное сияние возникает на ночном небе в виде динамичного зелёного свечения, но иногда, при удачном стечении обстоятельств, в небе можно увидеть и другие оттенки цветных всполохов. А изредка над горизонтом можно будет наблюдать исключительно красные оттенки северного сияния. Цвет полярного сияния определяется тем, на какой высоте над землёй происходит ионизация, поскольку от этого параметра зависит концентрация в атмосфере тех или иных элементов:

• На высоте от 90 до 240 километров частицы солнечного ветра ионизируют молекулы кислорода и азота, что создаёт зелёное свечение, которое из оттенков видимого спектра лучше других воспринимается глазом.
• На высотах ниже 90-100 километров северное сияние уже может создавать синее и фиолетовое свечение за счёт взаимодействия заряженных частиц с азотом в земной атмосфере.
• На высотах больше 240 километров формируется полярное сияние красного цвета за счёт ионизации атомов кислорода (предельно малая концентрация), однако яркость такого сияния обычно заметно ниже всполохов зелёного цвета.

Обратите внимание: другие красивые оттенки, которые можно увидеть в ночном небе, получаются в результате смешения света разных цветов при одновременном возникновении полярного сияния на разных высотах. Именно этот процесс и создаёт каждый раз самые удивительные и неповторимые всполохи в ночном небе.

Незакономерная природа полярного сияния позволяет говорить только об общих правилах появления в ночном небе этого уникального явления, ради которого стоит отправиться в путешествие. В остальном, можно говорить только о большей или меньшей вероятности того, что такое путешествие окажется успешным и весь проделанный путь в поисках полярного сияния не окажется напрасным. И всё же, с точки зрения разных периодов времени вероятность увидеть полярное сияние заметно различается.

Солнечная активность

Прежде всего, исходя из того, что полярное сияние возникает за счёт заряженных частиц солнечного ветра, активность Солнца играет существенную роль. В частности, было установлено, что для Солнца характерны 11-летние циклы активности, в течение которых масса выброшенной солнечной плазмы варьируется от минимального до максимального уровня. Так, например, предыдущий солнечный максимум пришёлся на 2014 год, и с тех пор в рамках данного цикла активность Солнца снижалась, достигнув минимума в первой половине 2020 года. Поэтому на фоне начавшегося периода роста солнечной активности вероятность увидеть полярное сияние будет увеличиваться до достижения максимума в 2024 году (прогнозируемый солнечный максимум).

Необходимо отметить и тот факт, что общая активность полярного сияния находится на относительно большом уровне в течение 2-3 лет до и после солнечного максимума. Кроме того, возникновение отдельных событий на поверхности Солнца, в результате которых активизируется выброс заряженных частиц солнечного ветра, существенно повышает шансы увидеть полярное сияние. Поэтому при подготовке поездки с целью поиска северного сияния обязательно стоит обратить внимание на сводки мониторинга солнечной активности.

Время года

На возможность наблюдать полярное сияние напрямую влияет география: цветные всполохи в ночном небе наиболее часто встречаются между 66° и 69° северной и южной широты. Следовательно, путешественникам необходимо принимать во внимание то, что в северном полушарии в период с середины апреля по конец августа длительность ночного времени суток интенсивно сокращается, переходя либо в белые ночи, либо в полярный день, во время которого солнце вообще не опускается за горизонт.

При планировании поездки за северным сиянием текущий прогноз погоды необходимо дополнить данными по средним климатическим показателям для конкретного выбранного региона с точки зрения количества осадков и облачности по месяцам. В противном случае высока вероятность того, что чистое небо, необходимое для наблюдения за полярным сиянием, можно будет так и не застать – особенно в Скандинавии и Исландии в зимний период.

Обратите внимание: опыт наблюдений показывает, что в течение нескольких дней до и после осеннего и весеннего равноденствий можно ожидать более высокую активность полярных сияний.

Время ночью

Двумя объективными факторами, влияющими на вероятность увидеть полярное сияние в течение суток, являются отсутствие облачности (осадков) и отсутствие засветки ночного неба уличным освещением или трафиком на автомобильных дорогах. Таким образом, не следует ориентироваться на определённые временные окна ночью, которые ничего не значат на практике, а сразу быть готовым к тому, что ожидать полярное сияние придётся всю ночь.

Вероятность возникновения полярного сияния в ночном небе над выбранным географическим местом зависит, опять же от того, что происходит в космосе. Взаимодействие заряженных частиц солнечного ветра с магнитным полем Земли имеет одну особенность: хотя непосредственно на полюсах планеты сияние может возникать, наибольшую силу оно демонстрирует в пределах так называемых «авроральных овалов», которые смещены относительно магнитных полюсов до 66°-69° широты.

В северном полушарии в этой зоне расположены часть территорий стран Северной Европы, северные регионы России, некоторые провинции Канады, а также Аляска и Гренландия. В свою очередь, в южном полушарии площадь суши, с которой доступны наблюдения за полярным сиянием значительно меньше, чем в северном, поскольку в этой зоне расположен только регион Огненной земли (юг Аргентины и Чили), Антарктида и отдельные острова антарктической зоны. Из-за этой очевидной разницы в доступности и в наличии развитой инфраструктуры в местах наблюдений на севере по сравнению с югом название «северное сияние» стало более популярным для всего природного явления.

Столь необходимое для наблюдения за полярным сиянием чистое ночное небо практически невозможно найти в городах, но многие из следующих мест могут стать отличной отправной точкой в маршруте будущего путешествия:

Тем не менее, на практике полярное сияние может возникать и в более близких к экватору регионах – на широте Санкт-Петербурга, Москвы и даже Парижа. При этом вероятность увидеть полярное сияние не только в пределах авроральных зон, но и в более редких местах, можно отчасти прогнозировать по уровню возмущения магнитного поля Земли, который определяется К-индексом (или «Kp-index»). И для путешественников, собирающихся отправиться в погоню за полярным сиянием или уже ожидающих его появление на ночном небе, этот показатель является первостепенным:

• Kp равно 0 – появления полярного сияния маловероятно.
• Kp от 1 до 3 – самый распространённый уровень, в пределах которого на небе возможно появление полярного сияния. При значении на уровне 3 вероятность этого события очень высока.
• Kp равно 4 – уровень, который прямо показывает, что полярное сияние можно увидеть в пределах 66°-69° широты, при этом оно будет практически постоянным и ярким.
• Kp от 5 до 9 – такие показатели соответствуют геомагнитной буре разной силы и говорят о том, что полярное сияние можно будет увидеть на широтах 50° (при Kp=8) или даже 40° (при Kp=9).

Ввиду популярности путешествий в поисках северного сияния сейчас можно найти немало онлайн-сервисов разных форматов с текущими прогнозами его появления для выбранного региона. Подобные прогнозы могут быть актуальными в пределах 24 часов, а прогнозы на 72 часа уже являются лишь приблизительными – всё из-за изменчивой природы самого явления. Так, например, актуальные данные о северном сиянии можно найти на следующих бесплатных ресурсах:

• «Aurora – 30 minute Forecast» – краткосрочный прогноз на 30-90 минут с анимированной картой для обоих полушарий, которая постоянно обновляется на основании текущих данных от Национального управления океанических и атмосферных исследований США (англ. NOAA). Там же можно найти и общий прогноз на 72 часа по индексу Kp.
• «Aurora Forecast» – карта для 5 регионов (Северный и Южный полюсы, Европа, Северная Америка в общем и дополнительно Аляска) с указанием вероятных зон, где можно увидеть полярное сияние. Кроме того, здесь же можно найти как текущее значение Kp-индекса, так и его прогноз на несколько дней. Портал создан Геофизическим институтом Университета Аляски (англ. University of Alaska).
• «Auroras Now!» – прогноз вероятности наблюдения северного сияния и текущие фотографии ночного неба для основных городов Финляндии, составляемый Института метеорологии Финляндии (фин. Ilmatieteen laitos). Доступно на английском.
• «Aurora Sky Station» - шведский портал, на котором можно найти текущие фотографии неба в районе национального парка Абиску в Лапландии, которые публикуются постоянно с интервалом 5 минут. Неплохой способ проверить, какое полярное сияние можно было бы увидеть сегодня в этой части Скандинавии.