Отважные мореплаватели развеяли этот миф. «Матка на пазорях дурит» — так говорили русские мореходы-поморы. Они первыми заметили, что стрелка компаса начинает отклоняться от верного положения при появлении полярных сияний.
А дело здесь вот в чём. Земля — большой магнит, а стрелка компаса — маленький. Вокруг Земли постоянно действуют магнитные силы, которые и направляют стрелку на Север. Так и стояла бы стрелка неподвижно, но на силу всегда найдётся другая сила. Мчатся к Земле от Солнца потоки невидимых электрически заряжённых частиц — солнечный ветер. А на пути ветра преграда — магнитное поле Земли. Оно не пропускает солнечные частицы. Усилился солнечный ветер — магнитная оболочка Земли (магнитосфера) сжата, ослаб — магнитные силы выталкивают частицы подальше от Земли. Кто кого? Магнитосфера как бы «дышит», а стрелка компаса это «дыхание» чувствует. Если солнечный ветер берёт верх, то сил магнитного поля хватает лишь на то, чтоб отклонить частицы к полюсам. Здесь они проникают внутрь магнитосферы, сталкиваются с атомами и молекулами, которые под их ударами начинают светиться.
Поэтому и возникают сияния в полярных странах.
Понятно, почему магнитная стрелка «пляшет» во время сияний? И у колебаний магнитного поля, и в происхождении полярных сияний один источник — солнечный ветер.
«Жили в доме-яранге на Чукотке мать и сын. Поленился однажды сын, не закрыл вход крепко-накрепко. Налетела злая Пурга, закрутила, унесла мать в страну Чёрных гор».
Так начинается мультфильм-сказка «В яранге горит огонь».
«Встал парнишка на лыжи, лук большой взял — надо мать выручать. А кругом темнота, полярная ночь. На счастье, встретились ему хорошие друзья: путь осветили и подарили горящие лучи-стрелы, чтобы мог Пургу одолеть. Этими друзьями были Сполохи — братья Солнца».
А ведь действительно получается, что сияния — родственники Солнца, скорее — дети или внуки. Потому что на Солнце рождаются частицы солнечного ветра. Появляются они, в основном, в тех местах Солнца, где находятся тёмные солнечные пятна. Но самые сильные потоки ветра бывают от солнечных вспышек — взрывов, происходящих на Солнце. Тогда солнечный ветер набирает огромную силу. Он, можно сказать, трясёт магнитосферу. Это — магнитная буря, или, как раньше говорили, магнитная гроза.
Астрономы, которые наблюдают за Солнцем в большой телескоп, могут предсказать сияние. Солнце спокойно — и сияний нет. Появляются на Солнце пятна, или языки пламени, — жди на Земле сияния. Только солнечному ветру нужно время, чтобы до Земли добраться. Почти сутки ветер в пути. Тем временем на Земле учёные уже подготовились, приборы специальные включили: и бурю магнитную ждут, и полярные сияния. Обычно сияния бывают в Заполярье, но иногда (может пройти несколько десятков лет между такими случаями) сияния появляются и в тёплых краях. Естественно, что многие из этих событий вошли в историческую хронику. Вот некоторые из них.
Это случилось в 1111 году. Дерзнули русские князья пойти на половцев с малым войском, а те, заслышав об этом, собрали бесчисленные полки. До глубокой ночи продолжалась на Дону кровавая битва. И дрогнули воины половецкие и в ужасе бросились в бегство. А после князь Владимир спрашивал пленных, отчего они не выдержали натиск. И услышал в ответ:
— Как можно было с вами бороться, когда над вами ездили в светлых бронях и помогали вам!
И хоть русские решили, что им помогали небесные ангелы, несомненно, что половцев устрашили диковинные картины полярного сияния, которое разыгралось на северном небосклоне, с той стороны, откуда наступали русские дружины. Те редкие сияния, которые наблюдаются в средней полосе, — почти всегда насыщены красным цветом.
До нас дошла собственноручная запись Петра Первого в походном журнале о наблюдении сияния под Астраханью 3 октября 1722 года:
«Когда смерклось… явилась яко бы заря, которую многие чаяли, но потом стала подниматься на горизонт… но только гораздо краснее, так как пожар издали без пламени видится великой… Казалось, яко бы по берегам с той стороны камыш горел».
В древних рукописях появление северного сияния отмечено даже в Египте и в Риме. Как объяснить все эти случаи? В чём тут дело? Опять в Солнце. На нём происходят гигантские вспышки, и солнечный ветер так сжимает магнитосферу, что магнитные силовые линии, входящие в овал полярных сияний, смещаются из полярных областей к экватору. Чем сильней натиск солнечного ветра — тем больше сдвинут овал. Редкий подарок получили наши женщины 8 марта 1970 года — вечером в небе Москвы, Ленинграда и других городов запылали полярные сияния. Кто бы мог подумать, что солнечный ветер окажется таким внимательным?!
Аптекарь из немецкого города Дессау Генрих Швабе был пунктуален и честолюбив. Он мечтал открыть новую планету и этим прославиться. Каждое утро, направляя свой маленький любительский телескоп на Солнце, Швабе надеялся на фоне его яркого диска обнаружить тёмную точку — проходящую мимо планету. Но, увы! Тридцать лет кропотливых наблюдений не дали результатов. И всё же настойчивый астроном-любитель прошлого века вошёл в историю науки. Дело в том, что он аккуратно отмечал всё, что видел на Солнце. И открыл, что число пятен на нём непостоянно: в первые годы наблюдений их было много, потом стало меньше. И, наконец, они почти совсем исчезли. Но через одиннадцать лет пятна появились опять в огромном количестве. Этот одиннадцатилетний период и стал научным открытием Швабе. Теперь мы знаем, что каждые одиннадцать лет Солнце становится активным — на нём рождаются новые пятна, и солнечные вспышки появляются одна за другой. Набирает силу солнечный ветер, полярные сияния и магнитные бури всё чаще беспокоят обитателей Земли.
Солнечные капризы повторяются, однако, не только через одиннадцать лет. Солнце — огненный шар, который вращается вокруг своей оси. Через каждый оборот (а он занимает 27 дней) Солнце поворачивается к Земле той же самой стороной, и часть солнечных пятен, которые были видны 27 дней назад, показывается снова. И снова усиливается солнечный ветер. Значит, если несколько ночей подряд наблюдались яркие сияния, то через 27 дней вновь жди сполохи.
Тот, кто живёт за Полярным кругом, легко может проверить это.
Что общего, скажи, между автомобильными катастрофами, набегами саранчи на поля, болезнями сердца и… полярными сияниями? На первый взгляд, и вопрос кажется смешным. Но учёные установили, что больше всего таких событий происходит в годы, когда солнечная активность самая высокая, и повторяется это через одиннадцать лет. Как управляет Солнце земной жизнью — этого мы ещё до конца не знаем.
Приехал на Север корреспондент. Очень хотелось увидеть ему полярное сияние и написать про него. А времени всего один день. И вдруг предлагают:
— Пожалуйста, хоть сейчас, смотрите сколько угодно.
— Как, среди бела дня? — усомнился корреспондент. — Какие же сейчас сияния?
— Какие хотите, у нас их множество…
А был корреспондент в лаборатории Полярного геофизического института, которая так и называется — лаборатория полярных сияний.
Вот и мы с вами туда сейчас зайдём. В одной из комнат на столике стоит небольшой телевизор. Включается видеомагнитофон, и на экране появляется звёздное небо, начинается слабое, робкое мерцание, и вот уже весь экран заполнен прихотливой игрой света полярных сияний.
С помощью телевидения здесь изучают неустойчивые формы сияний, так называемые пульсирующие сияния. Они обычно бывают после полуночи. На небе появляется группа пятен света, которые то гаснут, то снова вспыхивают. Как будто их кто-то включает и выключает каждые несколько секунд.
Удобная вещь телевидение. Сидишь себе в тёплой комнате и смотришь на экран — всё видно, что на небе происходит. Захотел — записал изображение на видеомагнитофон, потом прокручивай плёнку, смотри хоть каждый день.
Какой размер обычного телевизора? Около полуметра — не больше. А в природе есть экран размером в несколько тысяч километров.
Такой экран окружает нашу Землю и называется ионосферой. Это слой земной атмосферы на высоте, где разыгрываются полярные сияния.
А сами сияния — это изображения, которые посылает нам космос. Случилась на Солнце вспышка, встретили солнечные частицы на пути барьер — магнитное поле, прорвались они сквозь магнитную преграду к Земле — всё на волшебном экране можно видеть. Назван этот слой ионосферой потому, что в нём находятся атомы и молекулы, заряженные электричеством, — ионы. «Ион»— слово греческое, оно означает «блуждающий». Много замечательных свойств у ионосферы. Если ионы мечутся, блуждают — значит, по законам физики, текут в ней электрические токи. Течёт ток — появляются магнитные силы, отклоняется стрелка компаса. А кроме того, ионосфера — это невидимое зеркало, которое отражает радиоволны, как обычное зеркало отражает свет.
