4 478
Ученые раскрыли загадку северного сияния и выяснили, что оно может рассказать нам, что происходит в миллионах километрах от Земли. В ходе наблюдений за северным сиянием выяснилось, что оно начинается с образования «бусин» вдоль дуги, которые наращивают размер и яркость. Ученые говорят, что эти нарастающие колебания указывают на зоны нестабильности в атмосфере.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона и Университета Рединга изучали структуру северного сияния и пытались ответить на вопрос, почему, когда и как выделяется энергия в процессе его формирования.
Учёные выяснили, что сияние начинается с образования в небе светящихся пятен, напоминающих бусы. Эти пятна могут располагаются на расстоянии сотен миль друг от друга, но они всегда появляются одновременно.
Эксперты полагают, что они образуются в разных участках магнитосферы Земли, а затем перемещаются вдоль линий магнитного поля в верхние слои атмосферы, известные как мезосфера. Бусины с меньшей длиной волны образуются ближе к Земле, в то время как бусины с большой длиной волны располагаются в магнитосфере Земли на значительном отдалении от неё.
«Этот выброс энергии указывает на некое событие, произошедшее в огромной области космического пространства, которое охватывает магнитное поле Земли.», — говорит доктор Джонатан Рей с космической и климатической кафедры Университетского колледжа Лондона.
Изучая полярные сияния, исследователи могут определять, где в космосе возникают зоны нестабильности, и выяснять их природу. «Это намного эффективнее, чем пытаться наблюдать огромные пространства в телескоп», — поясняет доктор Рей. Северные сияния показывают нам, что происходит в магнитном поле нашей планеты, которое вытянуто длинным хвостом, в направлении от Солнца. В ходе исследований на Аляске учёные также изучали космическую бурю. «Космическая буря — это явление которым сопровождается северное сияние», — говорит доктор Колин Форсайт из исследовательской группы.
Бури возникают из-за накопления энергии в магнитосфере Земли, что в свою очередь вызвано взаимодействием магнитного поля Земли с магнитным полем Солнца.
Магнитосфера Земли захватывает и удерживает протоны и электроны, приходящие с Солнца, и накапливает энергию в верхних слоях земной атмосферы. Протоны и электроны, накопившиеся в атмосфере, создают свечение.
Используя данные, полученные с камеры MOOSE (Мультиспектральной обсерватории с высокочувствительной и высокоскоростной камерой), учёные в течение четырёх минут наблюдали за северным сиянием, движущимся в направлении северного полюса. Эти наблюдения позволили им выяснить свойства серии электромагнитных волн, производящих полярное сияние.
«Эти свойства задаются процессами, происходящими в космосе, о которых мы можем получить представление с помощью измерений производимых с космических летательных аппаратов», — говорит доктор Форсайт.
Однако, для того, чтобы прийти к определённым выводам, учёным ещё предстоит накопить данные в ходе дальнейших длительных исследований.