Алое зарево мощных бурь: почему экстремальные геомагнитные штормы зажигают «горящий» кислород в небе

Величественные полярные сияния, обычно мерцающие изумрудными и фиолетовыми сполохами, в последнее время всё чаще окрашиваются в тревожный и величественный алый цвет. Но не все красные сияния одинаковы. Те огненно‑красные, почти кровавые оттенки, которые наблюдатели всё чаще видят во время экстремальных бурь, — это не просто редкое зрелище. Это признак того, что солнечный шторм достиг не просто верхних, а уже нижних слоёв атмосферы, где включается другой, более интенсивный механизм свечения, который и впрямь можно назвать «горением».

Часть 1: Два алых брата — высокий призрак и низкий огонь

Учёные выделяют два основных типа красного сияния, и они рождаются на кардинально разных «этажах» атмосферы:

• Высокий алый призрак (на высотах 150–300 км и выше). Это тот самый классический «редкий» красный цвет, о котором шла речь ранее. Он возникает в разреженных слоях, где атомы кислорода, возбуждённые солнечными частицами, медленно испускают тёмно‑красный свет (длина волны — 630 нм). Он размытый, призрачный и неяркий.

• Низкий огненно‑красный страж (на высотах 90–110 км). А вот это — то самое явление, которое вы упомянули. Его появление — верный признак чрезвычайно мощной геомагнитной бури. Когда солнечный шторм обладает колоссальной энергией, потоки заряженных частиц (в основном электронов) проникают гораздо глубже в нашу атмосферу, туда, где она значительно плотнее.

Часть 2: Настоящее «сгорание»: азот вступает в игру

И вот здесь происходит ключевое изменение. На высотах около 100 км и ниже в атмосфере резко возрастает концентрация молекулярного азота (N2​).

Когда энергичные электроны от солнечной бури врезаются в эти молекулы, они передают им огромную энергию. Молекула азота переходит в возбуждённое состояние. Но, в отличие от «медлительного» атомарного кислорода, она не может долго держать эту энергию и почти мгновенно передаёт её соседям — молекулам кислорода (O2​).

Получив этот мощный энергетический «удар», молекулярный кислород и впрямь ведёт себя так, словно начинает «сгорать». Он испускает фотоны в диапазоне от ярко‑красного до красно‑розового цвета с длиной волны от 620 до 750 нанометров. Этот процесс быстрый и интенсивный, в отличие от медленного тления атомарного кислорода наверху.

Часть 3: Почему это именно «сгорание»?

Использование этого термина — не просто метафора для популярных статей. С физико‑химической точки зрения это процесс, аналогичный горению, но без повышения температуры в бытовом понимании. Здесь происходит резкое, взрывное высвобождение энергии, запасённой в возбуждённой молекуле, в виде света. Это тот же тип явления, что и в неоновых лампах, где газ «светится» под действием электрического тока.

Таким образом, появление огненно‑красных, а не тёмно‑багровых сияний — это не просто красивое зрелище. Это прямой и наглядный индикатор мощи бушующей над нами космической погоды. Ярко‑алый цвет, особенно в нижней части сияний, — это сигнал, который нам посылает молекулярный кислород в плотных слоях атмосферы. Он кричит о том, что солнечный шторм был настолько сильным, что сумел «пробить» магнитный щит планеты и достигнуть тех рубежей, куда обычные бури не доходят.

Именно такие глубоко проникающие бури вызывают не только зрелищные явления, но и серьёзные возмущения в ионосфере, влияя на радиосвязь и навигационные системы. Так что, глядя на алое зарево, мы видим не просто свет — мы видим энергию самого Солнца, бьющую в самые уязвимые оболочки нашего мира.