Номер 10, страница 153 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

*10. Почему северное сияние наблюдается только на полюсах Земли?

*10. Почему северное сияние наблюдается только на полюсах Земли?

Северное (или полярное) сияние — это свечение верхних слоев атмосферы, возникающее в результате взаимодействия заряженных частиц солнечного ветра с магнитным полем Земли. Причина, по которой это явление наблюдается преимущественно в полярных регионах, кроется в особенностях строения земной магнитосферы.

1. Солнечный ветер. Солнце постоянно испускает поток заряженных частиц (в основном протонов и электронов), который называется солнечным ветром. Эти частицы летят во все стороны, в том числе и к Земле.

2. Магнитное поле Земли. Наша планета является гигантским магнитом. Она создает вокруг себя магнитное поле (магнитосферу), которое защищает нас от большей части солнечного ветра, отклоняя траекторию летящих частиц.

3. Концентрация у полюсов. Силовые линии магнитного поля Земли не замкнуты на поверхности. Они выходят из области южного магнитного полюса и входят в область северного магнитного полюса. Вблизи полюсов эти линии образуют своего рода "воронки", направленные в атмосферу. Часть частиц солнечного ветра, которым удается прорваться сквозь магнитосферу, захватывается этими силовыми линиями и, двигаясь по спирали вдоль них, устремляется именно в эти "воронки" — к северному и южному магнитным полюсам.

4. Свечение атмосферы. Вторгаясь в верхние слои атмосферы (на высотах от 100 до 400 км) в приполярных областях, заряженные частицы сталкиваются с атомами и молекулами атмосферных газов (в основном кислорода и азота). От этих столкновений атомы и молекулы газов возбуждаются, то есть получают избыточную энергию. Практически сразу они возвращаются в свое обычное состояние, испуская эту энергию в виде квантов света (фотонов). Массовое свечение этих атомов и молекул мы и видим как полярное сияние.

В более низких широтах, например, на экваторе, силовые линии магнитного поля проходят почти параллельно поверхности Земли, создавая надежный щит, который не позволяет частицам солнечного ветра достичь атмосферы. Поэтому там полярные сияния не наблюдаются (за исключением периодов очень сильных магнитных бурь).

Ответ: Полярное сияние наблюдается только на полюсах, так как форма магнитного поля Земли направляет заряженные частицы солнечного ветра именно в атмосферу приполярных регионов. Взаимодействие этих частиц с газами в верхних слоях атмосферы и вызывает видимое свечение.