Что такое черное северное сияние и почему его называют анти-авророй

Оно действительно черного цвета? Если так, то как его можно увидеть?

Холодная арктическая ночь, над головой переливаются зеленые и фиолетовые полосы обычного северного сияния, и вдруг среди этого светового шоу появляются темные области, почти лишенные свечения. Это не оптический обман и не облака, заслоняющие огни. Это загадочное явление, известное как черное сияние — феномен, который ученые называют анти-авророй.

Что такое черное северное сияние

черное северное сияние
Фото: Mo Wu/Shutterstock/FOTODOM
Черное северное сияние представляет собой своеобразные «чернильные пятна» среди яркого свечения обычных авроральных лент

Черное северное сияние, или анти-аврора, представляет собой удивительный феномен — своеобразные «чернильные пятна» среди яркого свечения обычных авроральных лент. В отличие от классического сияния, которое добавляет света в ночное небо, черное сияние, наоборот, создает в нем темные провалы, будто вырезая части яркого свечения.

Эти темные области не являются просто пустым пространством. Как объясняют исследователи, черное сияние — это пути восходящих электронов, которые не вызывают свечения атмосферных газов. 

Как образуется черное северное сияние

как возникают черный сияния
Фото: ESA
Образование черного сияния тесно связано с электрическими полями в атмосфере Земли

Механизм образования черного сияния тесно связан с электрическими полями в атмосфере Земли. Во время геомагнитных бурь, когда солнечный ветер интенсивно взаимодействует с магнитосферой нашей планеты, создаются сложные условия, при которых часть электронов начинает двигаться в противоположном направлении — не к Земле, а от нее.

Эти восходящие электроны несутся сквозь атмосферу, но их энергия и траектория не позволяют им эффективно сталкиваться с молекулами газов и вызывать свечение. В результате там, где проходит такой поток, небо остается темным, создавая иллюзию дыр в северном сиянии. 

Чем черное северное сияние отличается от обычного

Сравнение двух аврор
Фото: arvitalyaart/Shutterstock/FOTODOM; Abstract51/Shutterstock/FOTODOM
Яркое свечение обычного сияния возникает потому, что энергия его электронов достаточна для возбуждения атомов кислорода и азота. В случае с черным сиянием энергия электронов, движущихся вверх, недостаточна для этого, что и приводит к появлению темных провалов

Различия между обычным и черным сиянием проявляются во всем — от внешнего вида до физической природы.

  • Внешний вид. В то время как обычное сияние представляет собой яркие светящиеся ленты, занавесы и лучи, черное сияние выглядит как темные, «чернильные» пятна и полосы на этом светящемся фоне.

  • Физический процесс. Классическая аврора рождается нисходящими потоками электронов, которые возбуждают атомы газа. Ее темный антипод формируется восходящими потоками электронов, которые не вызывают свечения.

  • Причина свечения или его отсутствия. Яркое свечение обычного сияния возникает потому, что энергия его электронов достаточна для возбуждения атомов кислорода и азота. В случае с черным сиянием энергия электронов, движущихся вверх, недостаточна для этого, что и приводит к появлению темных провалов.

Где можно увидеть черное севеное сияние

Мурманск, полярное сияние
Фото: volkova natalia/Shutterstock/FOTODOM
Наблюдать феномен можно только в те моменты, когда обычное сияние достаточно яркое, чтобы создать контрастный фон для темных пятен

Возникает явление в обоих полушариях. Теоретически его можно встретить в тех же регионах, где наблюдается обычное северное сияние. В России к таким местам относятся Кольский полуостров в Мурманской области, Архангельская область, Таймыр в Красноярском крае и северные районы Якутии. 

В отличие от обычного северного сияния, которое может быть ярким и захватывающим, черное сияние трудноразличимо на фоне ночного неба. Наблюдать его можно только в те моменты, когда обычное сияние достаточно яркое, чтобы создать контрастный фон для темных пятен. Да и длится явление от 10 до 20 минут. Поэтому увидеть темные провалы анти-авроры — большая удача.

От Галилея до наших дней: разгадывая секреты полярного сияния

Бывает хуже. Как живут при –50 °C

Самые северные города мира

Читайте «Мою Планету» в Telegram