Северное сияние — это свет в верхних слоях атмосферы Земли. Его появление связано с частицами, прилетающими от Солнца: магнитное поле Земли направляет их движение, а при взаимодействии с атмосферой возникает свечение. Ребёнку можно сказать короче: «Солнце посылает частицы, Земля направляет их к небу возле полюсов, и там воздух начинает светиться». Так объясняет явление Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США — NASA.
Начните с того, что ребёнок уже видел: фотографии ночного неба с зелёными или красноватыми полосами. Спросите, похожи ли они на облака, лучи фонаря или нарисованную ленту. Затем дайте главное различие: это свечение происходит высоко над нами; ни снег, ни лес внизу его не создают. Такой разговор легче вести по одной картинке, чем сразу объяснять всё устройство Солнца и Земли.
Три участника одного явления
Нарисуйте на листе три крупных объекта: Солнце слева, Землю справа и узкую полосу воздуха вокруг Земли. Между Солнцем и Землёй поставьте несколько точек. Скажите: «Точки обозначают частицы, которые прилетают от Солнца». Это условный рисунок, а не изображение их настоящего размера или пути.
Теперь добавьте вокруг Земли плавные линии и подпишите их «магнитное поле». Оно невидимо, поэтому на рисунке линии помогают представить его роль: частицы не просто летят по прямой через всю планету, их движение меняется в магнитном окружении Земли. Наконец, отметьте участок высоко над поверхностью: там находится часть атмосферы, в которой появляется свет. NASA описывает взаимодействие солнечных частиц с магнитным окружением Земли и верхней атмосферой.
Можно провести разговор так:
— Значит, Солнце светит на снег, а снег отражает зелёный цвет?
— Нет. На фотографии снег может освещаться сиянием, но само сияние возникает в небе.
— Тогда почему светится воздух?
— Частицы передают энергию частицам воздуха, и те выпускают свет.
На первом разговоре этого достаточно. Если ребёнок захочет подробностей, назовите кислород и азот: они участвуют в свечении; кислород может давать зелёный и красный свет. Не нужно запоминать список цветов, чтобы понять причину явления. Эти особенности свечения описаны NASA.
Почему сияние ищут ближе к полюсам
Покажите на нарисованной Земле верх и низ и отметьте области возле двух полюсов. Магнитное окружение Земли связано с тем, что сияние чаще наблюдают в этих областях. Оно бывает и в Северном, и в Южном полушарии. Поэтому слово «северное» описывает знакомое нам название явления, но не означает, что похожего света не бывает на юге. Это также следует из объяснения NASA.
Для ребёнка, который спрашивает «А у нас сегодня будет?», разделите два вопроса. Первый — как возникает сияние; на него вы уже ответили. Второй — удастся ли его увидеть в определённом месте и в определённую ночь. Одного знания о причинах здесь недостаточно. Рисунок и красивое ночное небо за окном не служат обещанием наблюдения.
На фотографии сияние иногда занимает почти всё небо, а иногда выглядит как узкая полоса. Не пытайтесь вывести из формы полосы точное место съёмки или время. Лучше предложите ребёнку описать только то, что действительно видно: где находится светлая область, какого она цвета, видны ли звёзды, освещён ли снег. Так наблюдение не смешается с догадкой.
Рисунок, который помогает запомнить объяснение
Возьмите лист бумаги, три цветных карандаша и простой карандаш. Сначала взрослый или ребёнок рисует два круга: большой круг Солнца слева и круг Земли справа. Вокруг Земли проводится тонкая полоса атмосферы. Оставьте между кругами свободное место для точек. Ничего вырезать и приклеивать не требуется.
Попросите ребёнка самому расставить несколько точек у Солнца, затем провести вокруг Земли дуги магнитного поля. Пусть он укажет, где на рисунке появляется свет, и раскрасит именно участок воздуха возле Земли. Если цветная полоса оказалась на поверхности или между планетами, не стирайте весь рисунок. Спросите: «В каком месте воздух может засветиться?» — и предложите перенести полосу туда.
Завершите одним устным объяснением по рисунку. Например: «Частицы приходят от Солнца. Магнитное поле Земли влияет на их движение. Высоко в атмосфере возникает свет». Ребёнок может показать каждый шаг пальцем. Если какая-то часть объяснения потерялась, дорисуйте только её; второй большой рисунок не нужен.
Это изображение помогает говорить о причине сияния. Оно не показывает движение частиц с научной точностью, не предсказывает погоду и не обещает увидеть сияние из окна. Если ребёнок заинтересовался тем, как магнит влияет на знакомые предметы, пригодятся отдельные опыты с магнитом для детей. В опыте и в рисунке слово «магнитный» встречается в разных задачах, поэтому не стоит изображать Землю как огромный магнит, который притягивает к себе всё подряд.
Игра «Найди пропущенное звено»
После объяснения можно проверить понимание без вопросов на память. Цель игры — восстановить цепочку из трёх звеньев: солнечные частицы, магнитное поле Земли, свечение атмосферы. Подготовьте три небольших листка и напишите на них эти слова или нарисуйте простые значки. Положите листки перед ребёнком в случайном порядке.
За один ход взрослый рассказывает короткую историю с пропуском: «От Солнца прилетели частицы. Потом произошло что-то связанное с Землёй. Высоко в воздухе появился свет». Ребёнок выбирает листок «магнитное поле Земли» и кладёт его между двумя остальными. Затем меняйтесь ролями: ребёнок убирает одно звено и придумывает фразу с пропуском для взрослого.
Игра заканчивается, когда каждый один раз придумал пропуск и один раз его заполнил. Если ответ не совпал, попросите показать порядок по рисунку. Не превращайте игру в экзамен по незнакомым словам: смысл важнее точного произношения.
Что делать, если ребёнок придумал другое объяснение
Фраза «Это облако покрасили звёзды» может быть способом описать увиденное, а не попыткой назвать физическую причину. Сначала уточните: «Ты описываешь, на что это похоже, или как оно возникает?» Сравнения можно оставить в рассказе и рисунке. Причину держите отдельной короткой цепочкой.
Если ребёнок уверен, что сияние видно только зимой, спросите, откуда взялась эта мысль. Возможно, все знакомые фотографии сделаны на фоне снега. Вернитесь к главному: снег не создаёт свечение, а на снимке просто помогает узнать зимний пейзаж. Не заменяйте одну догадку другой и не обещайте наблюдение в поездке.
Если объяснение «частицы и атмосфера» пока слишком сложно, сократите его до двух фраз: «Свет появляется высоко в воздухе. Он связан с частицами, которые приходят от Солнца». К магнитному полю можно вернуться после рисунка. Смысл от этого не меняется.
Частые вопросы
Сияние — это лучи прожектора?
Нет. На фотографии полосы могут выглядеть как лучи, но источник этого света находится в верхней атмосфере. Прожектор создаёт видимый луч иначе: светит из прибора, расположенного рядом с наблюдателем.
Почему северное сияние бывает разного цвета?
Цвет связан с тем, какие частицы атмосферы испускают свет и при каких условиях это происходит. Для первого объяснения достаточно знать, что в свечении участвуют кислород и азот; NASA отдельно отмечает зелёный и красный свет от кислорода.
Можно ли показать настоящее сияние дома?
Дома можно нарисовать его или посмотреть изображение. Такой рисунок передаст внешний вид и поможет обсудить причину, но не воспроизведёт природное явление. Для разговора достаточно бумаги и карандашей.
Нужно ли ехать строго на Северный полюс?
Нет. Сияние наблюдают в областях ближе к полюсам, а не только в одной точке на карте. Возможность увидеть его в конкретную ночь заранее из одного лишь названия места не следует.