Ученые раскрыли тайну северного сияния

Физики из института исследования окружающей среды Земли и космоса университета Нагоя установили зону, в которой генерируется электрическое ускорение частиц. Данное явление вызывает полярное сияние, на него влияет также солнечный ветер. Об этом сообщает hightech.fm.

Проведя новое исследование, ученые выяснили, что важнейший элемент природной системы формирования северных сияний расположен в космосе несколько выше, чем считалось до сих пор. Речь идет об электрическом ускорении, которое отвечает за продвижение заряженных частиц вниз через атмосферу Земли.

Ускорение заряженных частиц действует на высоте более 30 тысяч километров над поверхностью нашей планеты. Этот факт, по словам исследователей, меняет научные представления о северном сиянии не только на Земле, но и на других планетах.

«Северное сияние берет свое начало на Солнце, где формируется плазма, которую наше светило выбрасывает в виде заряженных протонов. Когда частицы приближаются к Земле, то взаимодействуют с магнитным полем нашей планеты, которое отклоняет их и направляет вдоль своих силовых линий. Большая часть заряженных частиц не попадает в ионосферу, т.к. этому препятствует магнитный щит Земли», - рассказал сотрудник Института исследования окружающей среды Земли и космоса Университета Нагоя Шун Имаджо.

Он отметил, что некоторые частицы получают прилив энергии, ускоряясь в верхних слоях атмосферы Земли, где они сталкиваются и возбуждают атомы кислорода и азота на высоте около 100 километров. Когда эти атомы выходят из состояния возбуждения, они излучают сияние. Но далеко не все детали этого процесса установлены.

Ученые изучили данные от детектора электронов на японском спутнике Arase. Он излучает радиационный пояс во внутренней магнитосфере Земли. В итоге астрофизики установили, что электрическое поле, ускоряющее авроральные частицы, может существовать на любой высоте вдоль силовой линии магнитного поля и не ограничивается переходной областью между ионосферой и магнитосферой на расстоянии нескольких тысяч километров. 

Для дальнейшего изучения этой так называемой очень большой области ускорения команда намерена проанализировать данные нескольких явлений полярных сияний, сравнить наблюдения на большой и малой высоте и провести численное моделирование электрического потенциала.

Фото: pexels.com