Светоносная арена...
Дворец волшебницы
Время от времени над Мессинским проливом, разделяющим Италию и Сицилию, между водой и небом танцуют и мерцают замки, дворцы с балконами и переполненные народом улицы.
Эта динамичная картина, называемая фата-морганой — по имени мифической Феи Морганы, единоутробной сестры короля Артура, волшебницы, которая, по преданию, жила там, в хрустальном дворце у моря, — просто мираж. Он образуется от изображений рябящего моря или, иногда, от сочетания изображений ряби и реальных удаленных зданий, скал и деревьев, собранных воедино и искаженных слоями горячего и холодного воздуха над заливом. Меняющие направление ветры придают изображениям дополнительную пульсацию, заставляя фату-моргану попеременно находиться у моря и у воды, быть то яркой, то темной, изображать то замки, то колонны, то деревья.
Аналогичные миражи, которые также стали называть фата-морга-
ной, наблюдались над большими пространствами воды и льда и в других местах мира. Каждый год на леднике Муир возникает Безмолвный Город Аляски; по словам некоторых экстравагантных наблюдателей, он представляет собой на удивление удаленный мираж английского города Бристоль, расположенного за2500 миль. На самом деле его источник более прозаичен — это сильно пересеченная местность самой Аляски, визуально трансформированная слоями воздуха.
Первое весеннее солнце
Осенью 1596 года непроходимые арктические льды вынудили голландского первопроходца Виллема Баренца и его команду зазимовать на северном острове Новой Земли, севернее Сибири. Опустилась долгая арктическая ночь, солнце неделями оставалось под горизонтом. И вот в один из дней конца января Баренц с удивлением увидел, как над южным горизонтом выглянул солнечный ободок — на две недели раньше положенного срока.
Баренц оказался свидетелем явления, которое затем стали называть «новоземельским миражем» и которое имеет место, когда солнечный свет входит в околоземный слой чрезвычайно холодного воздуха. Этот слой служит своеобразным светопроводом — он отклоняет свет так, что тот огибает землю и иногда распространяется на такие расстояния, что кажется, будто из-под арктического горизонта появилось солнце и до времени наступила весна.
Мерцание
Каждую ночь звезды исполняют свой замысловатый танец — мерцание. Как видится с Земли, они меняются в размерах, разгораются и тускнеют, а подчас вспыхивают радужным многоцветьем. Это изысканное представление поставлено не самими звездами, а атмосферой
Земли. Звезды покачиваются каждый раз, когда на линии взгляда с Земли на небо меняется плотность воздуха. Если погодные условия и ветер приводят воздух в движение, это происходят непрерывно.
Воздух действует и как призма, в разной степени преломляя или отклоняя составляющие звездного света. Так как преломление слегка разводит пути различных цветов, каждый цвет смещается и рябит независимо от остальных, в результате чего создается мерцающее многоцветное изображение звезд. Самые яркие звезды искрятся, как ворох драгоценных камней.
Звезды выглядят ярче морозными ночами, поскольку холодный воздух высокой плотности стабильнее и однороднее, чем теплый и влажный, и при его прохождении звездный свет испытывает сравнительно небольшие искажения.
Призрачные огни Западного Техаса
Техасский поселенец Роберт Алли-сон, должно быть, насмерть перепугался, увидев на пустынной равнине дальние бивачные костры. Шел 1883 год, и апачи не выражали особой радости, когда поселенцы, вроде Аллисона, вторгались на их территории. Но, всмотревшись в сумерки, он понял: это не засада апачей. В отличие от бивачных костров, огни плыли и подпрыгивали среди низкорослого кустарника, будто резвились. Аллисон более не опасался за свой скальп, но мысль о том, что же именно светило этой ночью, так и не покидала его.
Обнаруженные Аллисоном так называемые «огни Марфы» (свое наименование они получили от выросшего неподалеку городка Марфа) — классический пример явления призрачного огня. Возникая ниоткуда, эта светящаяся масса подскакивает, мчится стрелой, извивается и плывет, редко поднимаясь выше вершин деревьев. Она имеет сферическую или яйцеобразную форму и достигает в диаметре трех футов. Цвет ее свечения чаще всего светло-голубой или белый, хотя иногда он переходит в зеленый или красный.
В большинстве местностей призрачные огни вспыхивают нерегулярно, но «огни Марфы» можно наблюдать почти каждую ночь каждого сезона. В прошлом столетии их танец во тьме наблюдали многие тысячи очевидцев. Реальность «огней Марфы» не вызывает сомнений.
С первого знакомства люди горели желанием объяснить это явление, и авторы россказней и мифов об «огнях Марфы» не стесняли своей фантазии. Огни считали духами бизонов, кающимися индейскими воинами, слепой индейской принцессой. разыскивающей своего пропавшего возлюбленного, мстительным шерифом, неустанно преследующим убийцу своей жены, или частями тела разорванного на куски охотника.
Эти фантастические истории не внушают доверия, но верно и то, что более рациональных причин наука не установила. В других местах призрачные огни подчас оказывались блуждающими огнями — каким-то образом загоревшимся метаном, испускаемым на болотистой местности при гниении органических веществ. Но Техас засушлив, и «Марфа» в этом смысле не исключение. Внешне «огни Марфы» напоминают светящиеся шары статического электричества, называемые «огнями Святого Эльма», но последние возникают при условиях, которые здесь отсутствуют. Свечение могло бы принадлежать форфоресцирующим минералам, но таковых здесь геологам обнаружить не удалось.
Согласно некоторым ученым, наиболее правдоподобна гипотеза, основанная на явлении так называемого атмосферного туннелирования — особого вида миража, при котором свет, повторяя контуры Земли, проходит большие расстояния. В 1973 году в попытке подтвердить гипотезу туннелирования геологи Пат Кении и Элвуд Райт разметили местность, что позволило им вычертить траектории движения огней и связать их с траекториями передних фар автомобилей на далеком шоссе. Однако как-то ночью они наблюдали, как один из призрачных огней описал петлю, а другой двигался взад-вперед, «словно качаясь в кресле-качалке»; маловероятно, что эти маневры принадлежали автомобильным фарам.
Еще один возможный источник появления преломленного света в «Марфе» — планеты и звезды. Хотя эти небесные тела, по-видимому, недостаточно ярки, они имеют историческое преимущество над фарами — они, как и «огни Марфы», были видны задолго до появления автомобиля.
Световые шоу
Северное сияние почти всегда представляет из себя расплывчатое розовое свечение или беловатый светящийся свод в северном ночном небе. За полмира, в высоких широтах южного полушария столь же сдержанно проявляет себя южное сияние. Но стоит хлынуть огромной волне электрически заряженных частиц, вырвавшихся из Солнца, — а это периодически происходит во время цикла солнечных пятен, — и несколько дней спустя скромные сияния разражаются волшебным представлением.
Свидетелем одного такого спектакля на Балтийском море летним вечером 1962 года стал английский писатель Роджер Пилкингтон. Сначала он увидел мерцания, затем зарево, распространившееся на полнеба. «Эта область становилась ярче и краснее, ее словно объяло пламя, из нее устремились пурпурные полосы, исчезая в мерцающей зелени», — писал он. «Исподволь стали образовываться гигантские складки, они колыхались, как великолепного цвета полотнище переливчатого шелка, которое треплет ветер. Из бесконечности космоса развернулся веер лучей, ярких, как прожекторные, пронзая правую часть неба». Через час северное сияние пропало.
Свет сияния излучают атомы и молекулы кислорода и азота после соударения с заряженными частицами солнечного ветра. На различных высотах появляются разные цвета. В ста двадцати милях над поверхностью Земли и выше господствует красный цвет. Ниже цвет меняется на зеленый; самая нижняя часть сияния, в пятидесяти—шестидесяти милях от земли, багрянистого цвета.
Одно из самых непредсказуемых природных явлений, северное сияние облекается в бесчисленные формы, и некоторые из них не согласуются с принятыми научными представлениями. Так, один из корреспондентов «Журнала Королевского Астрономического общества Канады» сообщил об особо ярком сиянии над Виннипегом, которое выбрасывало тонкие столбы все ниже и ниже, пока они не коснулись земли. Однако, по мнению большинства ученых, сияние никогда не опускается ниже примерно пятидесяти миль от земли.
Зеленое солнце
Порой, когда вечернее солнце почти готово исчезнуть под низким безоблачным горизонтом, крохотный кусочек солнечного диска, который все еще виден, становится ярко-зеленым. Это явление, названное за недолговечность «зеленой вспышкой», наблюдается лишь тогда, когда атмосфера столь чиста, что она преломляет или отклоняет солнечный свет в точности как призма, разделяя его на цвета спектра.
Цветные изображения солнца располагаются одно над другим, на самом верху — пурпурное, в самом низу — красное. Однако волны фиолетового и синего света сильно рассеиваются атмосферой, и создаваемые ими изображения практически невидимы. Самый ближний к земле красный свет отклоняется слабо, так что, когда солнце скользит за горизонт, земля первым из всех цветов отсекает красный. В этот момент умирающий свет лишается всех цветов, кроме одного — зеленого, а тот неожиданно вспыхивает и тут же затмевается.
В редкий вечер, когда воздух сверхъестественно чист и рассеяние света минимально, явление вспышки может превзойти само себя: зеленый поочередно уступает место синему, затем пурпурному и, наконец, в последнюю секунду — ярко-фиолетовому.
Голубые небеса и огненные закаты
Голубое небо Земли — это экзотика, исключение, сравнительно с почти всеобъемлющей чернотой космического пространства. На Луне даже в полдень небо выглядит черным как смоль; астронавт, вглядываясь в небо с ярко освещенной поверхности Луны, не видит на небосводе ничего, кроме сверкающих звезд. А небо земного дня настолько ярко, что даже ярчайшие звезды затмеваются завесой голубизны.
Это различие обусловлено земной атмосферой. Она содержит
крохотные частицы — молекулы газа, капельки воды и частицы пыли, — которые отклоняют солнечный свет определенных длин волн от исходного направления и рассеивают его во все стороны. В результате свет заполняет небо — но свет не всех длин волн. Некоторые компоненты солнечных лучей — с более короткими длинами волн, что соответствует «голубому» концу спектра, — рассеиваются сильнее других, и в результате цветом, который окрашивает
земную атмосферу, становится голубой.
Более длинные волны оранжевого и красного света, на которые атмосферные частицы оказывают меньшее влияние, движутся подобно большим океанским волнам, которые переливаются через маленькие камни, не дробясь. На закате, когда солнце опускается к горизонту и свету приходится проделывать более долгий путь через земную атмосферу, именно упрямые длинные красные волны в наибольшем количестве достигают глаза, окрашивая вечерний мир в красный и оранжевый цвета.
Зеленые луны и яркие вечерние зори
Глубокого пурпурного цвета заря, которая иногда задерживается в небе после заката, вдохновляла поколения поэтов и сочинителей песен. Своей волшебной яркостью она обязана туманному небу, которое смешивает красные лучи заката с голубыми, падающими сверху, давая пурпурный свет.
Плотные тучи вулканических частиц могут рассеивать более
длинные волны света, сотворяя причудливо-великолепные эффекты. После того как колоссальный взрыв индонезийского Кракатау в 1883 году выбросил в атмосферу громадное количество вулканической пыли, наблюдатели по всей земле сообщали о таких сюрреалистических зрелищах, как изумрудно-зеленый полумесяц на фоне заката глубокого малинового цвета. Еще более
впечатляющим было нечто вроде второго заката, когда после наступления темноты и появления первых звезд запад воспламенялся вновь. Эту ослепительную вечернюю зарю, которую один очевидец охарактеризовал как «необъятную кроваво-красную простыню», явно сотворила очень высокая туча пыли. Случались вечера, когда такая заря длилась целый час.