Загадочное синее полярное сияние: в атмосфере Земли обнаружена неизвестная физика

Обычно полярные сияния имеют зеленый цвет. Хотя эти явления могут иметь много цветовых оттенков в зависимости от высоты, широты и того, с какими газами в атмосфере Земли взаимодействуют заряженные солнечные частицы. Во время одной из самых сильных геомагнитных бурь, которая накрыла Землю 11 мая этого года в Японии наблюдали странное синее полярное сияние. Необычно, что оно возникло на низких широтах, а также на очень большой высоте. Теперь ученые нашли вероятное объяснение этому явлению, хотя остается еще много вопросов без ответа, которые указывают на неизвестные физические процессы в атмосфере. Исследование опубликовано в журнале Earth, Planets and Space, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Полярные сияния на Земле возникают в результате попадания в атмосферу планеты огромного потока заряженных солнечных частиц. Эти частицы приходят из Солнца в результате корональный выбросов массы или извержений плазмы на нашей звезде и являются проявлением соленой активности. Когда плазма врезается в магнитное поле нашей планеты возникает геомагнитная буря и солнечные частицы перемещаются вдоль линий магнитного поля ближе к полюсам Земли.

После этого солнечные частицы попадают в атмосферу где сталкиваются с молекулами разных газов. Такое взаимодействие приводит к освобождению молекулами атмосферного газа энергии в виде света. Поэтому возникает полярное сияние. Во время сильной геомагнитной бури полярное синие может быть видно даже на низких широтах. Цвет полярного сияния зависит высоты, широты и того, с какими газами в атмосфере Земли взаимодействуют заряженные солнечные частицы.

Зеленые и красные полярные сияния возникают из-за взаимодействия солнечных частиц с атомами кислорода. Азот придает полярному сиянию красный и иногда синий оттенок. Смешение разных оттенков приводит к появлению также линий желтого, фиолетового, розового и оранжевого цветов. Полярные сияния, которые возникают на низких широтах, имеют красный цвет. Но в Японии в мае этого года наблюдали синее полярное сияние.

Как показало исследование, это полярное сияние состояло из трех отдельных структур общей протяженностью 1200 км, и они находились на высоте от 400 до 900 км. Для сравнения Международная космическая станция вращается вокруг Земли на высоте от 400 до 450 км.

Считается, что низкоширотные полярные сияния связаны с кольцевым током. Это область заряженных частиц в форме тора, окружающая Землю. Эти частицы находятся внутри магнитосферы Земли, то есть сферы влияния глобального магнитного поля планеты. Во время геомагнитной бури происходит возбуждение энергетически нейтральных атомов в кольцевом токе, которые и вызывают низкоширотные полярные сияния. Но ученые считают, что это не может объяснить наличие синего низкоширотного полярного сияния с такими структурами и на такой высоте.

Ученые предполагают, что молекулярные ионы азота могли ускориться вверх с помощью какого-то неизвестного механизма и создали синее полярное сияние. Но неясно, как молекулярные ионы азота с большой массой могут существовать на таких больших высотах. Такие ионы не могут также существовать в течение длительных периодов времени. Поэтому ученые считают, что в атмосфере происходит неизвестный физический процесс и что-то ускоряет ионы азота.

Ученые надеются найти больше ответов на свои вопросы и попытаются полностью разгадать тайну низкоширотного синего полярного сияния в время следующих наблюдений. Тем более, что Солнце вступило в фазу соленого максимума, а это значит, что его активность значительно выросла и стоит ожидать больше сильных геомагнитных бурь.

Как уже писал Фокус, телескоп Хаббл сделал самый детальный снимок самого яркого объекта во Вселенной. Астрономы обнаружили загадочные объекты в окрестностях гигантского квазара на расстоянии 2,5 млрд световых лет от нас.

Также Фокус писал о том, что ученые отправили в космос уникальную пару космических аппаратов, которые способны создать искусственное солнечное затмение. Это поможет ученым лучше понять природу очень горячей внешней атмосферы Солнца.