ID: 00018551
Полярные сияния
Полярное сияние — одно из самых красивых явлений в природе. Формы полярного сияния очень разнообразны: то это своеобразные светлые столбы, то изумрудно-зелёные с красной бахромой пылающие длинные ленты, расходящиеся многочисленные лучи-стрелы, а то и просто бесформенные светлые, иногда цветные пятна на небе.
Причудливый свет на небе сверкает, как пламя, охватывая порой больше чем полнеба. Эта фантастическая игра природных сил длится несколько часов, то угасая, то разгораясь.
Полярные сияния чаще всего наблюдаются в приполярных регионах, откуда и происходит это название. Полярные сияния могут быть видны не только на далёком Севере, но и южнее. Например, в 1938 году полярное сияние наблюдалось на южном берегу Крыма, что объясняется увеличением мощности возбудителя свечения — солнечного ветра.
Начало изучению полярных сияний положил великий русский учёный М. В. Ломоносов, высказавший гипотезу о том, что причиной этого явления служат электрические разряды в разрежённом воздухе. Опыты подтвердили научное предположение учёного.
Полярные сияния — это электрическое свечение верхних очень разрежённых слоёв атмосферы на высоте (обычно) от 80 до 1000 км. Свечение это происходит под влиянием быстро движущихся электрически заряженных частиц (электронов и протонов), приходящих от Солнца. Взаимодействие солнечного ветра с магнитным полем Земли приводит к повышенной концентрации заряженных частиц в зонах, окружающих геомагнитные полюса Земли. Именно в этих зонах и наблюдается наибольшая активность полярных сияний.
Столкновения быстрых электронов и протонов с атомами кислорода и азота приводят атомы в возбуждённое состояние. Выделяя избыток энергии, атомы кислорода дают яркое излучение в зелёной и красной областях спектра, молекулы азота — в фиолетовой. Сочетание всех этих излучений и придаёт полярным сияниям красивую, часто меняющуюся окраску. Такие процессы могут происходить только в верхних слоях атмосферы, потому что, во-первых, в нижних плотных слоях столкновения атомов и молекул воздуха друг с другом сразу отнимают у них энергию, получаемую от солнечных частиц, а во-вторых, сами космические частицы не могут проникнуть глубоко в земную атмосферу.
Полярные сияния происходят чаще и бывают ярче в годы максимума солнечной активности, а также в дни появления на Солнце мощных вспышек и других форм усиления солнечной активности, так как с её повышением усиливается интенсивность солнечного ветра, который является причиной возникновения полярных сияний.
Ответ поясните.
На рисунке приведена сравнительная таблица данных для планет земной группы. На какой(-их) планете(-ах) можно наблюдать полярные сияния той же природы, что и на Земле? Ответ поясните (см. рисунок).
Источник: ФИПИ
Из текста полярное сияние возникает там, где совпадают два условия: у планеты есть собственное магнитное поле (оно ловит заряженные частицы и ведёт их к полюсам) и есть атмосфера (с её молекулами частицы сталкиваются и заставляют их светиться). Значит, в таблице надо найти планету, у которой одновременно стоит «да» и для магнитного поля, и для атмосферы.
Пробегаем по строкам планет земной группы. Планета подходит, только если у неё есть и магнитное поле, и атмосфера. По справочным данным таблицы этому условию отвечает Марс (есть атмосфера и магнитное поле). Сравни значения в своей таблице.
Ответ: на Марсе — у него есть и собственное магнитное поле, и атмосфера, поэтому возможно сияние той же природы, что на Земле.
На той планете, где по таблице есть И магнитное поле, И атмосфера (по справочным данным — Марс).