Чем вызвано полярное сияние? Ответ вас удивит

Утверждение о том, что полярные сияния вызываются солнечным ветром (а конкретно частицами, посылаемыми Солнцем) верны, но лишь от части. Истинная природа этого удивительного природного явления куда глубже.

Полярное сияние — это невероятное, по своей красоте, зрелище. Мерцающие завесы и разноцветные лучи света, освещающие темное небо. Единожды увидев нечто подобное, вы, гарантированно, не забудете это на всю жизнь.

Полярное сияние часто объясняют просто "частицами Солнца", попадающими в нашу атмосферу. Но это технически не точно, за исключением определенных случаев. Так что же создает это природное чудо?

Мы видим полярное сияние, когда заряженные частицы — электроны, а иногда ионы — сталкиваются с атомами в верхних слоях атмосферы. Хотя полярное сияние часто следует за вспышками на Солнце, не совсем верно говорить, что эти энергичные частицы, вызывающие полярное сияние, исходят от Солнца.

Чем вызвано полярное сияние? Ответ вас удивит

Земной магнетизм, сила, которая направляет стрелку компаса, доминирует над движением электрически заряженных частиц в пространстве вокруг Земли. Магнитное поле у поверхности Земли обычно стабильно, но его сила и направление колеблются, когда происходят проявления полярного сияния. Эти колебания вызваны так называемой магнитной суббурей — быстрым возмущением магнитного поля в околоземном пространстве.

Чтобы понять, что вызывает суббурю, нам сначала нужно вспомнить, что такое плазма. Плазма — это газ, в котором значительное число атомов распалось на ионы и электроны. Газ самых верхних областей атмосферы Земли находится в состоянии плазмы, как и газ, из которого состоит Солнце и другие звезды. Плазменный газ непрерывно течет от Солнца: это называется солнечным ветром.

Плазма ведет себя иначе, чем те газы, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Помашите магнитом на кухне, и ничего особенного не произойдет. Воздух на кухне состоит преимущественно из электрически нейтральных атомов, поэтому движущийся магнит совершенно не возмущает его. Однако в плазме с ее электрически заряженными частицами дело обстоит иначе. Итак, если бы ваш дом был наполнен плазмой, движение магнита заставило бы воздух двигаться.

Чем вызвано полярное сияние? Ответ вас удивит

Когда плазма солнечного ветра достигает Земли, она взаимодействует с магнитным полем планеты. Большую часть времени плазма легко движется вдоль линий магнитного поля, но не поперек них. Это означает, что солнечный ветер, приходящий на Землю, отклоняется от планеты и не попадает в атмосферу Земли. В свою очередь, солнечный ветер вытягивает силовые линии наружу, принимая вытянутую форму, видимую на ночной стороне, называемую хвостом магнитосферы.

Иногда движущаяся плазма сближает магнитные поля из разных областей, вызывая локальные нарушения структуры силовых линий магнитного поля. Это явление, называемое магнитным пересоединением, предвещает новую магнитную конфигурацию и, что важно, высвобождает огромное количество энергии.

Эти события происходят довольно часто во внешней атмосфере Солнца, вызывая взрывное выделение энергии и отталкивая от Солнца облака намагниченного газа, называемые выбросами корональной массы.

Чем вызвано полярное сияние? Ответ вас удивит

Если выброс коронального массы достигает земли, он может в свою очередь, запускает переподключение в магнитотеле, высвобождая энергию, которая приводит к возникновению электрических токов в ближнем земле пространстве: субщина. Возникающие при этом сильные электрические поля ускоряют электроны до высоких энергий. Некоторые из этих электронов, возможно, поступили с солнечного ветра, допускаются в ближнеземное пространство путем переподключения, но их ускорение в суббуре важно для их роли в ауроре.

Эти частицы затем направляются магнитным полем в направлении атмосферы высоко над полярными областями. Там они сталкиваются с атомами кислорода и азота, захватывающие их, чтобы светиться как аврора.

Теперь вы точно знаете, что вызывает северное сияние. Как увеличить шансы его увидеть? Ищите темное небо вдали от городов и поселков. Чем дальше на север вы можете пойти, тем лучше, но вам не обязательно находиться за полярным кругом. Есть даже специальные сайты, которые позволяют предсказывать полярные сияния, и подсказывая, когда (и в каком направлении) стоит направиться, чтобы увидеть это чудо природы!

Читайте также

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Волгоградские ученые начали испытания капсул «Дипиарон» от диабета и ожирения

Волгоградские ученые начали испытания капсул «Дипиарон» от диабета и ожирения

Почему ржавеет нержавейка?

Почему ржавеет нержавейка?

«Быстро поднятое упавшим не считается»: почему это ненаучно?

«Быстро поднятое упавшим не считается»: почему это ненаучно?

Пентагон рассекретил сообщение о загадочном чёрном НЛО, летевшем со скоростью 2900 км/ч

Пентагон рассекретил сообщение о загадочном чёрном НЛО, летевшем со скоростью 2900 км/ч

Найдена неопубликованная рукопись Шрёдингера, ставящая под сомнение случайность квантового мира

Найдена неопубликованная рукопись Шрёдингера, ставящая под сомнение случайность квантового мира

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA