Современная теория полярных сияний разделяет взгляд Ломоносова на электрическую природу полярных сияний и объясняет их происхождение проникновением в верхние слои газовой оболочки земли электрически заряженных частичек, исходящих от солнца. Под влиянием магнитного поля земли эти частички отклоняются от своего пути и вызывают свечение разреженных газов.
Михаил Ломоносов первый измерил высоту полярных сияний, и позднее его данные подтвердились. Его измерения 16 октября 1753 года дали «величину верхнего края дуги около 420 верст». Многочисленные современные измерения показывают, что полярные сияния в виде дуг, подобные измеренным Ломоносовым, происходят в среднем на высоте 400–500 километров и иногда на высотах, достигающих 700 километров. Только лучистые сияния наблюдаются в среднем на высоте 100 километров, а иногда и значительно ниже.
Все это лишний раз доказывает, что наш великий ученый был основоположником современной теории полярных сияний.
Полярные сияния присущи не только Арктике. Одинаково они наблюдаются и в Антарктиде. Изредка их можно наблюдать далеко от полярных стран. Известны случаи полярных сияний в тропических областях. Даже в самих полярных странах сияния не всюду наблюдаются одинаково часто.
База нашей экспедиции лежала близко к зоне наибольшей повторяемости полярных сияний или, возможно, в самой зоне, поскольку она определена только приближенно. Поэтому в зимний период, при ясном небе, у нас редко проходил день, чтобы мы не видели полярного сияния.
Сколько мы видели полярных сияний — подсчитать невозможно. Как правило, в один и тот же день, даже в одно и то же мгновение, на небе вспыхивало сразу несколько сияний, различных по форме, по окраске и по высоте, чтобы в следующее мгновение замениться другими. Они наблюдались нами весь период полярной ночи, а также весной и осенью, когда чередуются дни и ночи.
В ясную погоду у нас были периоды, когда все небо горело беспрерывно на протяжении нескольких суток «днем» и ночью. Чего только мы не насмотрелись! Каких форм сияния не видели! Здесь были и дуги — то неподвижные, то медленно сжимающиеся, то растягивающиеся; были и спокойные светящиеся полосы, напоминающие Млечный Путь; возникали и грандиозные, торжественно колеблющиеся занавесы, охватывающие сразу половину небосвода; вспыхивали тысячи и тысячи лучей, напоминающих по форме копья; они то загорались и гасли, то быстрыми молниями летели к какой-то одной точке около зенита, то шарили по небу, словно щупальцы прожекторов; видели мы и неуловимые по форме световые облака и несущиеся по небу волны света.
Неисчислимые, горевшие сказочным светом сияния полыхали на небе, влекли к себе взгляд.
Ночной бросок на Северную Землю
Во второй половине ноября появилась молодая луна. Сначала всходила она поздно, робко пытаясь рассеять мрак полярной ночи, и, как бы смущенная своим бессилием, скоро пряталась за горизонтом. Но с каждым днем она поднималась выше и выше, дольше оставалась на небосводе и полнее наливалась светом. К декабрю — самому темному месяцу за Северным полярным кругом — луна была полной, не заходила за горизонт и круглые сутки оставалась на небе.
В полночь стало светлее, чем в полдень.
В первых числах декабря установилась ясная, тихая морозная погода. Теперь в полночь стало светлее, чем в полдень, так как ночью луна стояла выше над горизонтом. Льды, залитые лунным светом, заблестели. От отдельных вздыбленных льдин и снежных застругов легли пепельно-серые тени. Весь мир, окружающий нас, окрасился только в две краски — в блестяще-белую и пепельно-серую. Они отделялись друг от друга резкими линиями. Никаких переходов, никаких полутеней не было, точно на четкой фотографии лунной поверхности. Наш домик, склад, мачты и весь остров, покрытые ожеледью и полузасыпанные снегом, никогда не были так красивы, как теперь. Они казались отлитыми из старого потускневшего серебра. Почти ежедневно над ними и днем и ночью горели полярные сияния. Ничем не нарушаемая тишина и полная неподвижность пейзажа делали его необычным, словно мы видели его в какой-то навеки заснувшей стране.
Мы давно ждали этого времени. Призрачный свет луны, дававший пепельные тени, достаточно освещает льды, чтобы можно было по ним передвигаться, не натыкаясь на торчащие льдины, заструги и снежные холмы. Мы ждали появления незаходящей луны, чтобы начать заброску продовольствия на Северную Землю. Надо было использовать полярную ночь и сократить работу, приходящуюся на раннюю весну, когда время будет дорого.
А работа нам предстояла большая. Весной мы надеялись охватить полевыми исследованиями весь северный и центральный районы Земли, то-есть от залива (может быть, пролива) Шокальского, лежащего на 79° северной широты, и до северной оконечности Земли, лежащей неизвестно где. Насколько далеко простирается Земля к северу, никто еще не знал. Установить это предстояло нам. Во всяком случае, по нашим расчетам, Земля вряд ли могла простираться на север далее 82°, как не могла она оканчиваться и южнее 81°; именно почти до этой широты были прослежены ее восточные берега Гидрографической экспедицией. Следовательно, в плане надо было предусматривать поход примерно до широты 81°30′. Западных берегов Земли также никто не видел. Но, судя по дошедшим до нас сообщениям, экспедиция на «Седове», после нашей высадки, так и не увидев Земли, прошла дальше на север примерно по 89-му меридиану. Значит, здесь 90-й меридиан мог быть границей планированных нами маршрутов.
Эти данные, а также предположение, что Земля представляет собой крупный массив с мало расчлененной береговой линией, позволяли надеяться, что намечаемые на весну маршруты не превысят в общей сложности 1500–1600 километров. Для прохождения такого расстояния с топографическими работами в условиях полярной весны мы должны были затратить не менее 75–80 суток. Желание обеспечить себя страховым резервом времени на случай непредвиденных задержек подсказывало нам необходимость увеличить планируемое на проведение весенних работ время до 90 суток. Естественно, что мы не могли весной взять с собой продовольствия для себя, корма для собак и топлива сразу на 90 суток и двинуться в поход. Загрузка научной аппаратурой и экспедиционным снаряжением позволяла нам взять продовольствие, топливо и корм для собак максимально на полтора месяца.
Располагай мы большим количеством людей и несколькими лишними упряжками собак, можно было бы организовать вспомогательные продовольственные партии, как это обычно делали другие полярные экспедиции. Это значительно упростило бы наше положение и облегчило работу. Но наш план исследования Земли тем и отличался от других, что предусматривал проведение всей работы силами нескольких человек при резко ограниченном количестве собак, а следовательно, требовал минимальных затрат. Благодаря этому план был быстро принят и утвержден.
Каждый опытный полярный исследователь согласится с тем, что появление света после полярной ночи еще не означает наступления полевых работ. Вести их, конечно, можно, но точность наблюдений, полученных в самый суровый период полярной зимы, будет сомнительной. А таким периодом и являются первые месяц-полтора после появления солнца. Наш проект имел в виду частичное использование полярной ночи и неблагоприятного периода зимы для заброски продовольствия и организации складов на будущих маршрутах экспедиции. Приближенный подсчет показывал, что при этих подготовительных работах надо будет пройти примерно тоже 1500 километров, причем в самых суровых условиях. От заблаговременной переброски продовольствия полностью зависел весь успех нашей экспедиции.
К первой ночной поездке мы были готовы. При нормальном движении она могла занять 4–5 суток. Это нас не устраивало. Рассчитывать на 5 суток хорошей погоды было трудно. Луна могла скрыться за тучами, могла налететь многосуточная метель. А что значит метель в темноте, мы ясно себе представляли. Поэтому решили нажимать на быстроту переходов, чтобы потом отдыхать дома.