Это интересно

“Бусины” полярного сияния: как магнитосфера Земли собирает ожерелье

“Бусины” полярного сияния: как магнитосфера Земли собирает ожерелье

Яркие светящиеся полосы, которые мы представляем себе при упоминании полярного сияния — это результат взаимодействия заряженных частиц с атомами и молекулами в верхних слоях атмосферы. Частицы с Солнца проникают через участки магнитосферы в районе магнитных полюсов Земли, расположенных в полярных широтах. Ионизируя встречные атомы веществ в атмосфере, инородные частицы оставляют после себя завораживающее разноцветное свечение. Фотоны из желтой, зеленой и красной областей спектра испускаются атомами кислорода. Источник синих и фиолетовых оттенков — азот.

Ученые полагают, что частицы солнечной радиации проникают в атмосферу Земли из-за явления под названием магнитная суббуря. Во время такой суббури потоки солнечного ветра воздействуют на хвост магнитосферы нашей планеты, вызывая резкую смену его пространственной конфигурации. Это приводит к возмущениям магнитного поля в северной и южной полярных областях Земли, где формируются затем полярные сияния. Перед крупным полярным сиянием в небе часто появляются точечные огоньки, похожие на бусинки жемчужного ожерелья.

NASA

Долгое время ученые спорили о том, что вызывает столь необычную форму полярного сияния: некое космическое явление, предшествующее суббурям, или причина — возмущения атмосферы Земли. Ответ дало компьютерное моделирование на мощных машинах, опытные данные для которого предоставила миссия NASA THEMIS — три космических корабля, вместе наблюдавших за полярными широтами. Исследование, опубликованное в журналах Geophysical Research Letters и Journal of Geophysical Research: Space Physics, показало, что бусины — это следствие турбулентных (вихревых) потоков в солнечной плазме.

«Эти турбулентности в космосе изначально вызываются электронами, более легкими и более подвижными, чем протоны и другие заряженные частицы от Солнца», — сказал Евгений Панов, ведущий автор одной из статей и ученый THEMIS из Института космических исследований Австрийской академии наук, и добавил, что плазменные вихри теоретически могут развиться до полномасштабных магнитных суббурь.

Образование бусин из-за плазменных вихрей моделировалось на масштабе от десятков до миллионов километров. В результате ученые обнаружили, что солнечная плазма, изгибаемая магнитным полем Земли, формирует пузыри плазмы с обратной направлению налета стороны планеты. Пузыри напоминают сгустки в лавовой лампе и будто плавают в более тяжелой плазме в магнитосфере, создавая плазменные столбы, которые тянутся вниз к Земле. Эти столбы порождают ограниченные в пространстве продольные токовые структуры, которые проявляются в ионосфере в виде ярких светящихся крупных бусин.

«Теоретически, пузыри плазмы могут «запутать» силовые линии магнитного поля и вызвать событие, известное как магнитное пересоединение, которое создает полномасштабные суббури и вызывает крупные полярные сияния. Чтобы понять эти особенности в полярном сиянии, необходимо исследовать как глобальные, так и более мелкие, локальные масштабы явления. Вот почему до сих пор это было так сложно», — сказал Вячеслав Меркин, соавтор одной из новых статей и ученый в Центре геокосмических бурь NASA, — Это требует очень сложных алгоритмов и больших суперкомпьютеров".

Технические мощности, доступные группе ученых, участвующих в этом исследовании, позволили больше узнать о таинственном полярном сиянии, которое до сих пор хранит свои тайны.

Источник

Автор: Влад Кулиев
17.08.2020 (05:08)
Информер новостей
Расширение для Google Chrome
Пишите нам

Редакция: contact@supreme2.ru

Реклама: adv@supreme2.ru

Зеленые технологии

Лента новостей

Все права защищены © 2005-2024

"Supreme2.Ru" - новости для гиков

Контакты  | Policy  | Map Index

Использование любых материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии ссылки на Supreme2.Ru. Для интернет-изданий - обязательна прямая открытая для поисковых систем гиперссылка. Ссылка должна быть размещена в независимости от полного либо частичного использования материалов. Материалы в рубрике "Новости партнеров" публикуются на правах рекламы.