Тихон Гулевичук
Нічне небо над українською антарктичною станцією «Академік Вернадський» подарувало полярникам рідкісне поєднання космічних і атмосферних явищ. На зроблених світлинах помітне незвичне червонувате полярне сяйво, а поруч із ним — дві галактики, які є найближчими супутницями Чумацького Шляху. Один кадр фактично об’єднав явища, що виникають на кардинально різних відстанях від Землі.
Фотографії зробили поблизу української дослідницької бази на острові Галіндез у Західній Антарктиці. Автором кадрів став метеоролог-озонометрист станції Сергій Якущенко. Завдяки віддаленості від великих міст, низькому рівню світлового забруднення та прозорому антарктичному повітрю вченим вдалося зафіксувати не лише сяйво у верхніх шарах атмосфери, а й далекі зоряні системи.
Чому полярне сяйво набуло червоного кольору
Для більшості людей полярне сяйво асоціюється із зеленими хвилями світла, які рухаються небом. Однак це явище може мати різні відтінки — від зеленого та жовтого до червоного, рожевого, фіолетового й навіть синюватого. Колір залежить від складу атмосфери, висоти світіння та енергії частинок, що надходять від Сонця.
Полярне сяйво виникає тоді, коли потоки заряджених частинок сонячного вітру досягають магнітного поля Землі. Частина цих частинок спрямовується до полярних областей і проникає у верхні шари атмосфери. Там вони стикаються з атомами та молекулами газів, передаючи їм енергію. Збуджені частинки згодом повертаються до стабільного стану й випромінюють світло.
Важливу роль у формуванні кольору відіграє атомарний кисень. На висотах приблизно від 100 до 200 кілометрів він часто відповідає за характерне зелене забарвлення сяйва. Якщо ж світіння формується значно вище, де щільність атмосфери нижча, атоми кисню можуть випромінювати червоне світло. Саме така особливість, імовірно, стала причиною незвичного відтінку, який побачили українські полярники.
Червоне полярне сяйво трапляється рідше, ніж зелене, тому воно особливо привертає увагу спостерігачів. Для його появи потрібне відповідне поєднання сонячної активності, стану магнітосфери та умов у верхніх шарах атмосфери. Іноді червоне світіння помітне як тонкі дуги або великі напівпрозорі серпанки, що розгортаються над горизонтом.
В антарктичних широтах спостерігати такі явища допомагають тривалі темні ночі, чисте повітря та мінімальна кількість штучного освітлення. У період полярної ночі дослідники можуть стежити за небом протягом багатьох годин, фіксуючи зміни яскравості, форми та кольору сяйва.
Які галактики потрапили в об’єктив
На тлі червоного сяйва видно Велику та Малу Магелланові Хмари. Попри назву, це не хмари у звичному земному розумінні, а дві окремі карликові галактики. Вони пов’язані гравітаційною взаємодією з Чумацьким Шляхом і належать до його галактичних супутників.
Неозброєним оком Магелланові Хмари мають вигляд туманних світлих плям. Вони не нагадують чітко окреслені спіральні галактики, адже складаються з величезної кількості зір, газу та пилу, розподілених нерівномірно. За сприятливих погодних умов обидва об’єкти можна побачити у Південній півкулі без телескопа.
Велика Магелланова Хмара розташована приблизно за 160 тисяч світлових років від Землі. Вона має складну структуру та містить багато ділянок активного зореутворення. Мала Магелланова Хмара знаходиться ще далі — орієнтовно за 200 тисяч світлових років. Обидві галактики є важливими об’єктами для астрономів, оскільки їх можна досліджувати детальніше, ніж багато інших галактик за межами Чумацького Шляху.
Світло від цих галактик долало космос сотні тисяч років, перш ніж досягти Землі. Тобто на фотографії полярників зафіксовані не лише далекі об’єкти, а й своєрідний вигляд їхнього минулого. Камера зареєструвала світло, яке вирушило в подорож задовго до появи сучасної цивілізації.
Космічна відстань і атмосферне явище на одному кадрі
Особливість знімків полягає в контрасті масштабів. Полярне сяйво формується у верхній атмосфері Землі на висоті від сотень кілометрів над поверхнею. Для планети це значна відстань, проте в космічних масштабах вона майже незначна. Натомість світло Магелланових Хмар подолало сотні тисяч світлових років, перш ніж потрапити до об’єктива фотоапарата.
Через це один антарктичний пейзаж візуально поєднав явища, розділені неймовірною прірвою. Червоне сяйво виникло майже безпосередньо над головами спостерігачів, а дві галактики світилися на тлі зоряного неба з такої відстані, яку складно уявити навіть за допомогою звичних вимірювань.
Для фахівців такі кадри мають не лише естетичну, а й науково-популярну цінність. Вони допомагають пояснити, як сонячна активність впливає на атмосферу Землі, чому полярне сяйво змінює колір і як люди можуть спостерігати далекі галактики без складного обладнання. Антарктика в цьому сенсі є одним із найкращих природних майданчиків для спостережень за небом.
Українська станція «Академік Вернадський» розташована в умовах, де погодні та світлові фактори часто створюють виняткові можливості для астрономічних спостережень. Полярники регулярно фіксують незвичайні атмосферні явища, стежать за станом озонового шару та проводять метеорологічні дослідження. Кожен такий знімок нагадує, що навіть у найвіддаленіших куточках планети можна побачити явища, які пов’язують Землю із масштабами Всесвіту.
Червонувате полярне сяйво над Антарктикою стало ефектним тлом для Великої та Малої Магелланових Хмар. На одному фото опинилися верхні шари земної атмосфери, активність Сонця та далекі галактики. Саме тому ці кадри привертають увагу не лише красою, а й можливістю побачити, наскільки різноманітним є нічне небо над українською антарктичною станцією.