К презентации "Полярное сияние"

Слайд 1. Полярное сияние

Слайд 2. Полярное сияние — свечение верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра. Это одно из самых красивых и, можно сказать, даже в чем-то мистических, проявлений атмосферных явлений. Его необычные формы, изменчивость цветов и оттенков всегда вводят человека в состояние, схожее с немым шоком.

Слайд 3. Полярное сияние возникает благодаря солнечному ветру: протоны и электроны, которые родились на Солнце, преодолевают путь в 150 000 000 км и попадают в верхние слои атмосферы Земли. Там они, двигаясь вдоль силовых линий магнитного поля планеты, переносятся в сторону полюсов. Когда эти частицы опускаются до высоты 400—100 км над уровнем моря, они начинают взаимодействовать с атомами азота и кислорода, возбуждая их. Для того чтобы вернуться в первоначальное состояние, атомы излучают энергию в виде квантов света в ультрафиолетовом, инфракрасном и видимом свете. Спектр излучения веществ в атмосфере определяет цвет полярных сияний: например, за зеленый цвет отвечает кислород, а за фиолетовый — азот.

Слайд 4. Первый опыт по свечению разреженных газов в электрическом поле провёл Ломоносов. В запаянном стеклянном шаре с электродами он поместил разреженный воздух, имитируя верхние слои атмосферы.

Слайд 5. Различают следующие формы явления:

- Лентообразная. Полосы или дуги со сплошным четким нижним краем, могут быть многоярусными.

- Диффузная. Пятна с нечеткими контурами наподобие облаков или вуали, обычно появляются на завершающих стадиях явления.

- Лучи. Тонкие световые пучки, расположенные впродоль магнитных линий полюсов.

Слайд 6. Различают следующие степени активности явления:

- Спокойная. Сияние без особых изменений или медленно преобразующееся.

- Активная. Яркие и стремительные изменения.

Слайд 7. Полярное сияние можно наблюдать весной и осенью, в периоды, приближённые к весеннему и осеннему равноденствию. Лучше всего полярное сияние видно в ясную морозную ночь, вдалеке от городских огней, а вот днем его увидеть невозможно, так как яркий солнечный свет не позволяет увидеть слабое свечение атмосферы. Наиболее высоки шансы увидеть полярное сияние в промежутке времени от 21:00 до 23:00, так как после полуночи магнитные отклонения на полюсах Земли выравниваются.

Слайд 8. Полярные сияния наблюдаются в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах, окружающих магнитные полюса Земли. Диаметр составляет ~ 3000 км, высота достигает от 70 км до 1000 км. Поскольку магнитные полюса Земли от географических смещены на ~12°, полярные сияния наблюдаются в широтах 67—70°, а во времена солнечной активности  полярные сияния могут наблюдаться и в более низких широтах.

Слайд 9. Топ 5 мест, где можно увидеть полярное сияние. 1. Россия. Архангельская область и Карелия.

Слайд 10. 2. Финляндия. Лапландия

Слайд 11. 3. Исландия

Слайд 12. 4. Норвегия

Слайд 13. 5. Канада

Слайд 14. Полярное сияние хорошо видно из космоса - как раз здесь его наблюдать лучше всего. Находясь на космической станции, можно увидеть весь авроральный овал.

Слайд 15. Полярные сияния бывают не только на Земле, но и на других планетах, обладающих магнитосферой. Магнитное поле есть у Меркурия, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. Вид полярного сияния зависит от состава атмосферы планеты. Если на Земле излучение возбужденных молекул азота и кислорода происходит в видимом диапазоне, то, например, на Юпитере солнечный ветер взаимодействует с молекулами водорода, которые излучают в ультрафиолетовом диапазоне.

Слайд 16. Полярные сияния можно создать искусственно и затем изучать. Этому был посвящен, например, советско-французский эксперимент АРАКС, проведенный в 1975 году. Запуски состоялись 26 января и 15 февраля.

Слайд 17. Интересные факты о полярном сиянии. Северное сияние провоцирует выделение большого количества энергии – так, в 2007 году было зафиксировано выделение энергии, сопоставимое с землетрясением магнитудой 5,5. На Венере северное сияние иногда охватывает всю планету. Самое масштабное северное сияние в Солнечной системе наблюдается на Сатурне – там его высота составляет 1200 километров

Слайд 18. Существует не только северное, но и южное сияние – оно наблюдается в высоких широтах южного полушария (например, в Австралии). Цвета полярного сияния зависят от того, какой газ вступает в реакцию с солнечным ветром, а также от того, на какой это происходит высоте. Например, кислород светится красным цветом на высоте в 200-400 километров, и зеленым — на высоте около 100 километров. Благодаря азоту в небе возникают фиолетовые всполохи света. Северное сияние сопровождается звуками, которые, однако, можно услышать только в безлюдных местах – это негромкие хлопки и потрескивание статического электричества.

Слайд 19. Первым ученым, описавшим феномен полярного сияния в 1619 году, был знаменитый астроном из Италии Галилео Галилей. Первое документально зафиксированное упоминание о полярном сиянии датируется 567 годом до нашей эры. Еще одна легенда гласит, что Александр Невский и его войско перед сражением на Чудском озере увидели необыкновенно яркое северное сияние. Они расценили это как добрый знак и победили, пребывая в уверенности, что им на помощь спешат воины с небес.