Полярное сияние

У полярного сияния есть несколько названий: Aurora Borealis, северное или южное сияние, просто аврора. Само это явление очень красивое, оно возникает в результате свечения верхних слоев атмосферы планеты вследствие взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра. Полярное сияние характерно не только для Земли, но и для Юпитера, Сатурна, а также, как недавно выяснилось, для Урана.

Об этом газовом гиганте пишут не так часто, поскольку внимание научного сообщества больше привлекают Юпитер и Сатурн. Эти планеты ближе к Земле, чем Уран, наблюдать за ними проще. Но в НАСА считают, что изучать необходимо все объекты Солнечной системы, вне зависимости от их удаленности от Земли. Поэтому ученые НАСА и ЕКА регулярно наблюдают за Ураном.



Уран — третья по величине планета Солнечной системы. Самая большая — Юпитер, вторая по величине — Сатурн. Уран меньше своего ближайшего «конкурента» на 25 362 км в диаметре. По сравнению с Землей Уран очень большой, если бы он был полым, внутрь этой емкости можно было бы поместить 63 Земли. На расстоянии газовый гигант выглядит, как голубой шар. Если наблюдать его с более близкого расстояния, можно заметить облака и другие атмосферные объекты и явления. Кроме того, у Урана есть даже кольца, хотя и не такие заметные, как у Сатурна. Наклон оси вращения Урана составляет 97 градусов. Возможно, считают ученые, это можно объяснить тем, что газовый гигант в далеком прошлом столкнулся с меньшей по размерам планетой.

На снимках, опубликованных НАСА видно яркое полярное сияние в облаках Урана, которые находятся в верхних слоях его атмосферы. Ранее ученые наблюдали сияние на Юпитере и Сатурне, но никогда — на Уране. Из-за необычной конфигурации его магнитосферы полярные сияния на этом газовом гиганте могут возникать лишь при специфическом положении планеты относительно Солнца.

Первое изображение Урана приемлемого качества прислал на Землю «Вояджер 2» в 1986 году. Тогда он стремился к краю Солнечной системы, которую аппарат покинул всего пару лет назад. Во время пролета аппарата мимо Урана на газовом гиганте было солнцестояние. В этот момент ось вращения планеты была обращена к Солнцу, магнитные полюса находились в положении, которое близко к конфигурации земных полюсов. В результате образовался довольно большой угол по отношению к потоку солнечного ветра. Все это позволило проявиться полярному сиянию на ночной стороне Урана.

По словам Лорена Лами из Парижской обсерватории, структура магнитосферы Урана уникальна для Солнечной системы. Из-за этого наблюдения за полярным сиянием планеты затруднены. Такие наблюдения приходится тщательно планировать, выжидая, пока конфигурация магнитосферы будет оптимальной, а к Урану придет корональный выброс Солнца. Это облако частиц высокой энергии и вызывает полярные сияния.

Что касается полярного сияния, то его удалось зафиксировать на Уране при помощи телескопа Хаббл в 2014 году. Эти же снимки помогли увидеть и кольца Урана. В наблюдениях ученые использовали инструмент STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph). Хаббл стал первым телескопом, при помощи которого удалось увидеть сияния на Уране. Позже наблюдения полярного сияния на этом газовом гиганте проводились еще несколько раз.


Полярное сияние на Сатурне, комбинированный снимок в ультрафиолете и видимом свете (Hubble Space Telescope)

Интересно, что полярные сияния ученые наблюдали и на Венере с Марсом, ближайших соседях Земли. Причем на Венере и Марсе нет сильного магнитного поля. Поэтому на первой упомянутой планете сияния проявляются в виде светлых диффузных пятен различной формы и интенсивности. Иногда сияние затрагивает весь планетарный диск Венеры. Здесь они появляются в результате соударений электронов солнечного ветра и атмосферы планеты, так что их можно неплохо рассмотреть на ночной стороне. На Марсе сияния были впервые обнаружены 14 августа 2004 года инструментом SPICAM на борту аппарата Mars Express. Общий размер участка атмосферы с этим явлением составил около 30 километров в диаметре и 8 км в высоту.