Николай Непомнящий. Самые высокие облака

Вот выписка из энциклопедии:

«Серебристые облака (также известны как мезосферные облака) обычно наблюдаются в летние месяцы в широтах между 50-м и 60-м градусами (северной и южной широты). Это самые высокие облака в атмосфере Земли; образуются в мезосфере на высоте около 85 километров и видны только тогда, когда освещены солнцем из-за горизонта, в то время как более низкие слои атмосферы находятся в земной тени; днем они не видны. При этом их оптическая плотность настолько ничтожна, что через них зачастую проглядывают звезды».

Серебристые облака, образуясь практически на границе земной атмосферы и космоса, что в значительной мере затрудняет их исследование, по-прежнему хранят множество секретов о своей природе и происхождении. /yandex.ru/

А теперь ненадолго спустимся с небес на землю, чтобы вскоре воспарить снова. 27 августа 1883 года в Зондском проливе (Индонезия) взорвался вулкан Кракатау. Поднялась гигантская волна, погибло более 36 тысяч человек. В атмосферу было выброшено около 35 миллионов тонн вулканического пепла, поднявшегося на высоту до 80 километров, и колоссальное количество водяного пара.

После взрыва Кракатау стали замечать оптические аномалии: светлые зори, уменьшение прозрачности атмосферы, поляризационные аномалии, кольцо Бишопа (коричнево-красный венец вокруг Солнца, небо внутри кольца светлое с голубоватым оттенком). Аномалии наблюдались в течение двух лет. Лишь к концу этого срока, летом 1885 года  это странное явление привлекло внимание сразу нескольких астрономов из разных стран Северного полушария.

Честь открытия необычных облаков по результатам независимых друг от друга наблюдений разделили между собой российский ученый В. К. Цераский и немецкий – Т. У. Бэкхаус. Наиболее ответственно к исследованию нового для науки явления подошел именно отечественный астроном. Он сумел определить примерное расстояние до границ проявления уникального атмосферного процесса (около 80 км) и ничтожно малую оптическую плотность этих формирований.

В течение следующих трех лет серебристые облака изучал еще один немецкий ученый – Отто Йессе. Он подтвердил данные, полученные Цераским, и дал вновь открытому явлению его нынешнее название.

Но, как показали дальнейшие наблюдения (с 1885 года и до наших дней), возникновение серебристых облаков после извержений – крайне редкое явление, больше похожее на совпадение, чем на закономерность. Если они и связаны с вулканами, то не настолько, как предполагалось в начале XX столетия, когда данная гипотеза считалась общепринятой и даже попала в учебники метеорологии.

Сейчас мы знаем о природе серебристых облаков немного больше. Последние исследования светящихся тонких слоев в мезосфере Земли показали наличие в них мельчайших кристаллических частиц. Что это за частицы и откуда они там взялись?

Вообще-то прозрачность серебристых облаков просто кристальная. Именно характер рассеивания ими солнечного света позволил установить, что серебристые облака представляют собой скопления очень мелких частиц (размером всего 0,1–0,7 мкм). О природе этих частиц высказывались самые разные предположения: назывались ледяные кристаллы, кристаллы поваренной соли в ледяной «шубе», мелкие частицы вулканической пыли. Не забыли и о частицах метеорного или кометного происхождения – космической пыли.

Начало новой, метеорной гипотезе происхождения серебристых облаков дала Тунгусская катастрофа 30 июня 1908 года. После нее во многих европейских государствах, в том числе в Европейской части России наблюдались различные оптические аномалии: светлые зори и «белые ночи», наступившие там, где их обычно не бывает.

Среди наблюдавших аномалии были весьма опытные астрономы и метеорологи: В. Деннинг, Ф. Буш, Э. Эсклангон, М. Вольф, Ф. Архенгольд, Д. Свитский. Они отметили и появление серебристых облаков. В 1926 году независимо друг от друга Л. Кулик (первый исследователь места Тунгусской катастрофы) и метеоролог Л. Апостолов высказали мысль о связи между этими двумя явлениями.

Леонид Алексеевич Кулик предположил, что не только крупные метеориты, но и обычные метеоры, полностью разрушающиеся на высотах 80–100 километров, оставляют в мезосфере продукты своей возгонки, которые, в свою очередь, конденсируются в частицы тончайшей пыли, формирующей облака.

В последующие годы метеорную гипотезу поддерживали и развивали многие астрономы, стремившиеся объяснить с ее помощью особенности серебристых облаков. Но и она не ответила на все вопросы. Хотя роль метеорных частиц как ядер конденсации и роста кристаллов льда, составляющих серебристые облака, до сих пор остается бесспорной.

Метеорная гипотеза отчасти опирается на результаты ракетных экспериментов, в ходе которых на высотах 80–100 километров были собраны микроскопические твердые частицы с намерзшей на них ледяной «шубой»; при запуске ракет в зону наблюдавшихся серебристых облаков количество таких частиц оказывалось в сотни раз больше, чем в отсутствие облаков.

Гипотезы эволюционировали следующим образом: вулканическая (с 1887 г.), метеорная (с 1926 г.), конденсационная (с 1950 г.).

Помимо упомянутых «классических» гипотез, выдвигались и другие, менее традиционные; рассматривалась связь серебристых облаков с солнечной активностью, с полярными сияниями, с другими геофизическими явлениями. Например, источником водяного пара в мезосфере считалась реакция атмосферного кислорода с протонами солнечного ветра (гипотеза солнечного дождя). Одна из последних гипотез связывает серебристые облака с возникновением озоновых дыр в стратосфере.

Область формирования этих облаков изучается все активнее в связи с космическим и стратосферным транспортом. И возможно, недалеко то время, когда ученые раскроют тайну происхождения красивого и редкого феномена. А пока ученые разгадывают тайны мироздания, мы, обычные люди, будем просто любоваться этим чудом в глубоких сумерках, в то время, когда небо дарит нам неповторимое по красоте явление. Серебристые облака над территорией России можно наблюдать с мая по август, лучше всего в июле.

Николай Непомнящий специально для History.eco

• Ключевые слова: облак,высок,сам,серебрист,свет