Что зыблет ясный ночью луч?

Что тонкий пламень в твердь разит?

Как молния без грозных туч

Стремится от земли в зенит?

Как может быть, чтоб мерзлый пар

Среди зимы рождал пожар?

Там спорит жирна мгла с водой;

Иль солнечны лучи блестят,

Склонясь сквозь воздух к нам густой;

Иль тучных гор верхи горят;

Иль в море дуть престал зефир,

И гладки волны бьют в эфир.

Удивительное явление северного сияния исследовал еще Ломоносов. В одном из своих стихов о сполохах северного неба, которые поморы называли «позорями», он задает вопрос: «Как может быть, чтоб мерзлый пар среди зимы рождал пожар?» Это связано с тогдашней теорией Христиана Вольфа, полагавшего, что причину «северных огней» следует искать в «тонких испарениях» из земных глубин. По Вольфу, «селитряные и сернистые» газы поднимались ввысь и возгорались под лучами солнца.

Тут надо заметить, что укоренившееся у нас название «северное сияние» не совсем правильно. Над Южным полюсом также можно наблюдать фантастические переливы небесного света, которые там называют «южные огни». Поэтому правильнее говорить «полярное сияние».

Метеорологи разделяют все сияния на четыре класса, отличающиеся по яркости. Первый класс содержит еле заметные сияния, видимые как полоса Млечного Пути. Сияния четвертого класса ярки, как полная Луна, и при их свете можно даже читать.

Несмотря на свою призрачность, сияния ведут себя очень динамично. Они «дышат», переливаются друг в друга и даже говорят щелчками, потрескиванием и жужжанием. Именно такие звуки записали микрофоны стратостатов на высоте нескольких десятков километров. Все эти явления объясняются «электрической активностью» на границе земной атмосферы. Там под дождем космических частиц возникают «авроральные течения» из электронов и электрически заряженных атомов – ионов. Под порывами солнечного ветра потоки заряженных частиц движутся вдоль линий магнитного поля Земли, вызывая полярные сияния в высоких широтах.

Из-за наличия ионов эту часть воздушного океана Земли и назвали ионосферой. Если в приземном слое сухой воздух является качественным изолятором, то в ионосфере он – хороший проводник, поскольку вместо нейтральных молекул и атомов там он насыщен заряженными частицами. Ионосферный слой все время находится в бурном движении, перерастающем в настоящие ураганы, правда незаметные на земной поверхности.

Ионосфера простирается на высоту от пятидесяти до нескольких сотен километров, плавно переходя в космическое пространство. Сверхразряженный воздух здесь существенно меняет свой состав, растет относительная концентрация легких газов – водорода и гелия.