Вечером 5 ноября над значительной частью территории России и Европы можно было наблюдать полярное сияние. Из-за мощной вспышки на Солнце несколько дней назад его было видно даже на юге страны — в Сочи и на Кавказе.
Это второй такой случай в 2023 году, а сопутствующая геомагнитная буря, вероятно, является самой сильной в текущем солнечном цикле. Северное сияние в этом году уже один раз достигало необычных для него широт. 23 апреля 2023 года жители почти всей территории России могли наблюдать на закате в северном небе малиновое зарево.
Полярное сияние, редкое в средней полосе и совсем необычное для южных районов, стало откликом мощной вспышки на Солнце. Эта вспышка класса M произошла 21 апреля в группе пятен NOAA 3282 и сопровождалась значительным коронарным выбросом массы. Из Солнца вылетел мощный поток заряженных частиц (преимущественно протонов), и на его пути оказалась Земля. Ещё тогда появились прогнозы, что до конца года можно будет наблюдать нечто подобное — солнечная активность как раз растёт с наступлением нового солнечного цикла. Этот прогноз оправдался через полгода.
3 ноября астрономы зафиксировали сильный выброс коронарной массы (частичный отрыв одного из солнечных протуберанцев), и край этого сгустка вещества через несколько дней должен был зацепить Землю. Поэтому в районе 5-6 ноября, когда поток достигнет Земли, ожидались очередные «геомагнитные бури». О масштабе их заранее судить было трудно, потому что плотность энергии в таком потоке сильно неравномерна, и неизвестно, какая его часть придётся на планету. Но в любом случае можно было ожидать полярных сияний, видимых и в средних широтах. В результате реальность превзошла ожидания: вечером 5 ноября северное сияние видели почти на всей территории страны, включая южные регионы. Самые южные снимки сияния — из Греции, Турции и Грузии.
Во время вспышек в солнечном ветре появляется значительное количество частиц с большой энергией, которые поэтому могут прорваться через земную магнитосферу. Больше всего у них шансов вблизи магнитных полюсов Земли. Напомним, что магнитные полюса не совпадают с географическими. Более того, они мигрируют с приличной скоростью, так, что современные карты магнитного поля Земли, использующиеся в навигации, обновляют раз в пять лет. Но в нашу эпоху магнитные полюса расположены не так уж далеко от географических, поэтому полярные сияния чаще видны именно в высоких широтах.
Там, где космическим частицам удаётся пробиться сквозь магнитосферу, на высотах порядка 200 километров они начинают сталкиваться с атомами атмосферных газов — на Земле это в основном азот и кислород. При столкновениях выделяется энергия в виде электромагнитного излучения на характерных частотах излучения атомов. Такое свечение мы и наблюдаем как полярное сияние. Цвета свечения — обычно красный или сине-зелёный — также объясняются спектром излучения атомов атмосферы.
Поток заряженных частиц приносит собственное магнитное поле. Это поле взаимодействует с магнитным полем Земли, поэтому при вхождении коронарных выбросов в магнитосферу Земли происходят геомагнитные бури. Так, событию 23 апреля 2023 года присвоен индекс 8 по 9-балльной шкале, и оно стало одной из самых сильных магнитных бурь текущего 25-летнего цикла солнечной активности, который начался в 2020 году. Индекс бури, начавшейся 5 ноября, ещё предстоит уточнить, поскольку мы пока находимся в самом центре этого события.
Источником события 5 ноября, вероятно, стал активный регион солнечной поверхности с индексом AR3474, в котором 3 нября и наблюдались две мощные вспышки. Можно предположить, что в ближайшее время на небе будет видно ещё несколько полярных сияний, зона видимости которых простирается до достаточно низких широт. По крайней мере до конца 2024 года активность Солнца будет возрастать, соответственно будет увеличиваться количество и интенсивность вспышек. Правда, предсказать их появление астрономы ещё не умеют.
Подготовка материала: Сергей Шапиро