Северное сияние, или Aurora Borealis, — одно из самых удивительных зрелищ природы, это свечение атомарных газов в высоких слоях атмосферы, возникающее в полярных областях Земли под воздействием солнечного ветра.​

Что такое северное сияние?

Северное сияние — природное явление, при котором атомы кислорода и азота в верхних слоях атмосферы Земли светятся зелёными, красными, сиреневыми, синими, а при смешении и другими оттенками. В Южном полушарии явление называется называется Aurora Australis — южное сияние. Все названия сияния — правильные, для северного полушария верно – северное сияние, для южного полушария – южное сияние, если речь идет о глобальном явлении в обоих полушариях, можно называеть сияние полярным. Термин Aurora Borealis ввёл в 1619 году Галилео Галилей, соединив имена богини рассвета Авроры и северного ветра Борея.​

Как возникает северное сияние?

Солнце постоянно излучает потоки частиц — протонов, электронов, нейтрино и других частиц, называемых солнечным ветром. Когда заряженные солнечные частицы достигают Земли, в земном магнитном поле возникает взаимодействие с солнечными частицами. При благоприятном направлении солнечного магнитного поля и земного начинает происходить пересоединение магнитных полей, так энергия заряженных частиц преобразуется и вдоль магнитных полей проникает в верхние слои атмосферы. Затем в верхних слоях атмосферы, на высотах от 80 до 400 км, энергия вызывает свечение атомов азота и кислорода.​

При первых переключениях магнитных полей на земном небе появляется гладкое зеленоватое свечение, равномерно распределенное дугой — фаза формирования сияния. Расположение формирующихся дуг зависит от параметров солнечного ветра, скорости, плотности, напряженности, а главное – направления. За направление отвечают компоненты Bz и By. При длительных отрицательных значениях Bz и других высоких параметрах, таких как скорость, плотность, напряженность, земные наблюдатели могут рассчитывать на яркие сияния в относительно южных широтах.

После фазы формирования наступает самая яркая и активная фаза “распада”, когда блеклые дуги превращаяются в яркие ленты, лучи, короны. В любом случае наблюдать сияние желательно вдали от источников яркого света, включая Луну.

Где и когда наблюдать северное сияние

Лучшее время для наблюдений на северном полушарии — осенью и весной, а общий период с сентября по апрель, особенно в часы с 21:00 до 3:00, когда небо наиболее тёмное. Важна и ясная погода. В России сияние можно увидеть в Мурманской области, Карелии, Архангельской области, на Ямале и в Якутии, а также в скандинавских странах и Северной америке.​ В более южных широтах – Ленинградской, Московской и других областях сияния наблюдаются при магнитных бурях (G1-G5). При экстремальных бурях (G5 яркие сияния наблюдаются на широтах Кавказа).

Уровень видимости напрямую зависит от солнечной активности и геомагнитного индекса Kp. Чем выше индексы фиксируются индексы геомагнитной активности, тем ярче и южнее можно увидеть свечение. После мощных выбросов солнечной массы сияние может наблюдаться даже в южных регионах России.​

Цвет сияния зависит от того, какой газ участвует в процессе.

• Кислород: зелёное и красное свечение.
• Азот: фиолетовый и синий оттенки.

Комбинация этих газов создаёт удивительные переходы и переливы, делающие аврору похожей на живую волну света.​