Исследовательская работа по теме Северное сияние

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Основная общеобразовательная школа № 34» города Сыктывкара

(МОУ «ООШ № 34» г. Сыктывкара)

«Öкмыс класса 34 №-а школа» Сыктывкарса муниципальнöй велöдан учреждение

(«34 №-а ÖКШ» Сыктывкарса МВУ)

Исследовательская работа

на тему

«Откуда берётся северное сияние?»

Выполнил: ученик 4 «А» класса

МОУ «Основная общеобразовательная школа №34» г. Сыктывкара

Сокол Кирилл

Руководитель: Федорова

Наталья Алексеевна.

Сыктывкар, 2016 год.

Содержание

1. Введение 3

2. Что такое Северное сияние и как оно образуется? 3

2.1 Что думали наши предки про северное сияние? 3-4

2.2 Научное обоснование этого явления. 4-5

3. Где и как часто можно увидеть Северное сияние? 6-7

4. Когда можно увидеть Северное сияние? 7-8

5. Сопровождают ли это явление звуковые эффекты? 8-9

6. Какое влияние оказывает Северное сияние на человека? 9

7. Заключение 10

8. Список литературы 10

Объект исследования: Северное сияние.

Предмет исследования: возникновение Северного сияния и влияние его на людей.

Актуальность исследования определяется важностью оправданного и грамотного изучения Северного сияния.

Цель: узнать, как возникает Северное сияние, и какое влияние оно оказывает на людей.

Задачи исследования:

1. выяснить природу возникновения Северного сияния и влияние этого явления на человека;

2. ответить на вопросы: «Где можно наблюдать Северное сияние?» и «При каких условиях можно наблюдать это явление?»

1.Введение.

С самого детства мы слышали истории о северном сиянии, и, наверное, каждый из нас мечтает посмотреть на это чудо природы. Кому-то, конечно, удалось увидеть настоящее северное сияние. А для тех, у кого нет возможности уехать, существуют фотоснимки и видео сверкающего многоцветного явления на небе. Описать сказочное сияние сложно: оно похоже на огромное сияющее полотно, переливающееся синими, зелёными, а иногда и розово-красными цветами.

Это явление сродни светящимся буквам над магазином, по-существу, - то же сияние.

Поэтому меня заинтересовал вопрос, откуда берётся Северное сияние, и почему мы не можем в нашей местности наблюдать это явление?

2.Что такое Северное сияние и как оно образуется?

Северное сияние - это свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планеты. Это необыкновенно зрелищное световое шоу, организованное самой природой. Несомненно, северное сияние - завораживающее и чарующее зрелище. Северное сияние (более корректное название - полярное сияние) выглядит как прозрачные светящиеся облака, переливающиеся сине-зелеными огнями с розовыми и красными вкраплениями. Эти цветные ленты могут достигать до 160 километров в ширину, а в длину до 1600 километров. Северное сияние наблюдается на Земле, на высоте от 80 до 1 000 км.

2.1 Что думали наши предки про северное сияние?

Издавна жители севера заметили такую особенность - во время долгой зимней полярной ночи, когда можно увидеть северное сияние, некоторые люди начинают странно себя вести. Они разговаривают с несуществующими собеседниками или полностью отрешаются от внешнего мира, могут передвигаться подобно лунатикам. Даже в древних мифах народов севера есть упоминание об этом феномене природы, которому исследователи дали имя - "зов предков". Услышав "зов предков" человек движется, не выбирая пути, а когда через некоторое время приходит в себя, то очень смутно помнит о том, что с ним происходило. Некоторые говорят о том, что увидев северное сияние, они слышали звуки сказочной красоты и повиновались зову Полярной звезды, приглашающей их посетить древнюю Землю предков.

Согласно древней саамской легенде, это полярная лиса взметает своим пушистым хвостом волшебные снежные искорки, пробегая по сопкам Лапландии. Финское название Северного сияния, слово "revontulet", означающее в переводе на русский "лисьи огни", берет свое начало именно в этой легенде.

В древних мифах народов севера, распространённых среди эскимосов, говорится о том, что полярное сияние вызвано духами, которые играют черепом моржа в небесный футбол. Существует мнение, что для того, чтобы увидеть северное сияние нужно посвистеть, а хлопок в ладоши заставляет его погаснуть.

В норвежской мифологии северное сияние является предвестником плохой погоды - жители отметили, что за этим феноменом природы следуют ветер и снег. В других мифах народов севера говорится о том, что полярное сияние - это танец, исполняемый душами умерших дев.

Но не все народы считали, что наблюдать северное сияние - к несчастью, викинги отождествляли этот феномен природы со светлым богом Одином, ведь при желании в полярном свечении можно разглядеть его бороду, острый меч и растрёпанный балахон.

Племена индейцев, живущих в северной Америке, полагают, что полярное сияние - это свет от фонарей, которые несут с собой духи, разыскивающие души умерших охотников. Другие племена ощущают этот феномен природы как свет огней, вызванный всесильными северными шаманами.

2.2 Научное обоснование этого явления.

Многие учёные задавались этим вопросом, но первым нашёл ответ Михаил Ломоносов в 1751 году. Путём проведения многочисленных опытов, он решил, что сияние имеет электрическую природу. Независимо от него и почти одновременно с ним пришли к такому же выводу Ж. Кэнтон в Англии и Б. Франклин в Америке. Но откуда берётся ток в атмосфере?

Причиной возникновения полярного сияния являются процессы, происходящие на Солнце. Солнце представляет собой раскаленный газовый шар, состоящий из атомов водорода и гелия. В ядре этих атомов находятся частицы под называнием протоны, которые имеют положительный заряд (+). Вокруг протонов вращаются другие частицы - электроны, которые несут отрицательный заряд ( - ). Облако сверх горячего газа, который окутывает Солнце (его еще называют солнечной короной) постоянно выбрасывает в пространство частицы атомов, которые летят в космосе со скоростью 960 км в секунду. Эти потоки называют солнечным ветром. Когда солнечный ветер достигает Земли, его частицы соприкасаются с магнитным полем. Силовые линии магнитного поля Земли сходятся у Северного и Южного полюсов Земли. Прилетевшие к нам от солнца заряженные частицы, засасываются магнитным полем. Эти притянутые частицы движутся вдоль силовых линий магнитного поля, в виде длинных «лучей». И вот, заряженные частицы как бы затаскиваются в атмосферу вблизи полюсов. Атмосфера Земли состоит преимущественно из азота и кислорода. Когда выброшенные Солнцем электроны и протоны достигают нашей атмосферы, они сталкиваются с молекулами этих газов. При столкновении некоторые атомы теряют часть своих электронов, другие - «возбуждаются», получая дополнительную энергию. Когда атом «успокаивается», он испускает световой фотон. При столкновении атомы азота обычно теряют электроны, при этом излучается синий и фиолетовый свет. Если же молекула азота обошлась без потери электрона, происходит испускание лучей красной части спектра. Молекулы кислорода при столкновении с солнечным ветром электроны никогда не теряют. Молекула возбуждается, а после испускает кванты зеленого и красного света. Так и образуется северное сияние.

3.Где и как часто можно увидеть Северное сияние?

Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название (раньше их называли северными сияниями). Наблюдать этот феномен природы можно в Якутске, Мурманске, на Таймыре, в Салехарде. Чаще всего полярные сияния можно увидеть в области, охватывающей Аляску, Гудзонов залив, Большое Медвежье озеро, Исландию, южную часть Гренландии, а в Северной Финляндии, в Скандинавии и Северной Америке, Норвегии и Сибири. Земля - не единственная планета, где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса также озаряются яркими сияющими красками. На Северном полюсе сияние можно наблюдать почти каждую ночь, в Скандинавии и Северной Америке - от 20 до 200 раз в году. Полыхающее небо можно увидеть даже на широтах Лондона и Парижа, правда, нечасто - 5-10 раз году. Один раз северное сияние наблюдали в Мехико. В ночь на 26 января 1938 г. полярное сияние видели даже на Южном берегу Крыма.

Самые впечатляющие Северные сияния появляются с цикличностью 11 лет и 22 года, зависит это от солнечной активности. Благодаря съемкам со спутника подтвердилась старая теория о том, что полярные сияния в северном и южном полушариях представляют собой почти зеркальные отражения друг друга - это кольца диаметром около 4 тысяч км вокруг каждого полюса. В Средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае. С каждым годом у жителей Земли становится меньше шансов полюбоваться северным сиянием: по данным Финского метеорологического института, это явление появляется все реже. Точка минимума была достигнута в 2008 году, после этого северное сияние должно было появляться все чаще, но этого не происходит. Поскольку появление северного сияния связано с солнечной активностью, можно предположить, что она снижается...

4.Когда можно увидеть Северное сияние?

Уже само это название «северное сияние» говорит о том, что оно чаще всего происходит на севере.

Больше всего шансов увидеть северное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным.

Для наблюдения Северного сияния необходимы достаточно темная безлунная ночь и чистое безоблачное небо, а также отсутствие препятствий в виде гор, домов, деревьев и других предметов, закрывающих обзор. Увидеть северное сияние можно в высоких и средних широтах, обычно на северной стороне небосклона.

Поздняя осень, зима и ранняя весна ( период с сентября по март ) - наиболее оптимальное время для наблюдения. Лучшее время суток для наблюдения за сиянием - с 22.00 вечера до 02.00 ночи.

В городе смотреть на сияние плохо, чаще всего практически невозможно - слишком мешает городское освещение. Выбирайтесь за город, где уличные огни не будут составлять конкуренцию небесам.

5.Сопровождают ли это явление звуковые эффекты?

Мы уже знаем, что северное сияние - это столкновение заряженных частиц, посылаемых Солнцем, с земным магнитным полем. Может ли это столкновение частиц и молекул происходить столь громко, что звук этот преодолеет огромное расстояние через разряженную атмосферу до поверхности Земли?

Северному сиянию с давних пор приписывают люди разные волшебные и загадочные свойства. Жители русского Севера сохранили поверье, по которому северные сияния, видимые на берегах Ледовитого океана, издают резкие звуки, вроде выстрелов.

И вот, ученые из финского Университета смогли записать шум, сопровождающий это явление. Установив три микрофона в тех местах, где чаще всего звук северного сияния был слышен, исследователи смогли выяснить, что источник шума, вполне доступного человеческому слуху, находится всего в 70 метрах над поверхностью земли, а не в высоких слоях атмосферы, как предполагалось ранее. И звуки эти совершенно точно совпали с северным сиянием. Откуда берется звук - точно сказать нельзя. Но предполагается, что происходят они благодаря тому же процессу, который вызывает и северное сияние. Если слушать эти звуки без специального усиления, то они мало чем выделяются из окружающего нас шума. По словам финских исследователей, звук, сопровождающий северное сияние, скорее напоминает шипение, чем щелчок или потрескивание. И возникает он не при каждом северном сиянии, длясь не более пары секунд.

6.Какое влияние оказывает Северное сияние на человека?

Учёные объяснили воздействие этого феномена природы на психику человека. Оказывается, "зов предков" из мифов народов севера это низкочастотные электромагнитные волны, порождённые северным сиянием. Они излучаются в диапазоне 8-13 герц, что сродни бета и альфа ритмам головного мозга. Человек, который увидел северное сияние, испытывает непреодолимую потребность объединиться с чем-то более надёжным, чем он сам. К тому же этот феномен природы сопровождается неразличимым на слух, но биологически активным инфразвуком. Инфразвук может оказывать самые непредсказуемые воздействия на мозг и сердечнососудистую систему человека. Так что действительно наблюдать северное сияние - значит подвергать себя некоторому риску.

Инфразвук вызывает серьезные мозговые нарушения, вплоть до потери слуха и зрения. Принято считать, что инфразвук, частотой в 7 герц может убить человека, вследствие вибрации внутренних органов, приводящей к остановке сердца.

Заключение

В результате работы выяснили:

1. Северное сияние - это свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планеты. Причиной возникновения полярного сияния являются процессы, происходящие на Солнце.

2. Низкочастотные электромагнитные волны в диапазоне 8-13герц, порождённые северным сиянием оказывают влияние на мозг и сердечнососудистую систему человека. Принято считать, что инфразвук, частотой в 7 герц может убить человека, вследствие вибрации внутренних органов, приводящей к остановке сердца.

3. Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название. Больше всего шансов увидеть полярное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным.

4. Полярное сияние может сопровождаться звуком, которое напоминает шипение, щелчок или потрескивание. Возникает он не всегда и длится не более пары секунд.

Список литературы

1. Александров Н.Л. Полярные сияния.

2. Алексеева Л.М. Небесные сполохи и земные заботы.

3. Булат В.Л. Оптические явления в природе.

4. Исаев С.Л. Полярные сияния.

5. Тарасов Л.В. Физика в природе.

6. Фотографии с сайта google.ru

11