Вот почему полярное сияние на Земле отличается на севере и юге

Полярное сияние окрашивает небо вокруг полюсов, когда солнце (особо активно) выбрасывает высоко заряженные частицы в атмосферу Земли. Ученые когда-то думали, что великолепные явления похожи, но, к их удивлению, северное сияние и южное сияние не совпадают.

С тех пор, как ученые поняли, что эти два небесных отображения не совпадают, они пытались разобраться, почему. Теперь команда исследователей считает, что нашла причину - асимметрию в магнитном хвосте Земли. Но более странно то, что асимметрия вызвана точной противоположностью того, чего ожидали ученые.

«Причина, по которой это интересно, заключается в том, что ранее мы думали, что асимметрия входит в магнитосферу с помощью механизма, называемого магнитное переподключение», - говорит Андерс Ома, кандидат наук в Университете Бергена в Норвегии и ведущий автор нового исследования.

Все сводится к магнитному хвосту Земли, который создается взаимодействием между нашей планетой и солнцем. Эти взаимодействия начинаются с магнитного поля Земли, которое, как полагают ученые, происходит в ядре Земли, создающее электрический заряд. Магнитные поля создают невидимые линии между Северным и Южным полюсами.

Но магнитное поле Земли не единственное, у Солнца также есть такое поле, которое влияет на постоянный поток сильно заряженных частиц плазмы, который течет во всех направлениях. Магнитное поле, встроенное в этот поток, называемое солнечным ветром, мешает Земле, сжимая ее поле на дневной стороне Земли, обращенной к Солнцу, и растягивая на ночной стороне, обращенной от Солнца, в форме хвоста.

Линии магнитного поля проходят через искривленное поле, и они ломаются и преобразуются в драматических событиях, называемых переподключениями. Это явление в хвосте - то, что ученые считали причиной несовпадения Северного и Южного полярных сияний. (Это хвост имеет значение для полярных сияний, потому что это сторона магнитного поля находится в темноте, а полярные сияния видны только ночью.)

Команда исследователей поняла, что магнитное поле солнечного ветра не всегда совпадает с магнитным полем Земли. Когда оно искажено, оно вводит асимметрию между Северным и Южным полюсами в магнитное поле Земли - и это, в свою очередь, вызывает несоответствие между северным и южным сиянием.

Таким образом, исследователи собрали одновременные наблюдения за северным и южным сиянием в дальнем инфракрасном диапазоне и проследили, насколько близко совпали два сияния. Затем они добавили данные о переподключениях в магнитном хвосте Земли. Но когда они сравнили два набора измерений, они увидели прямо противоположное тому, чего они ожидали увидеть — вместо этих драматических пересоединений, увеличивающих асимметрию полярных сияний, они подтолкнули полярные сияния обратно в соответствие.

Понимание самих полярных сияний не является жизненно важным, так как полярные сияния являются лишь симптомами того, как Солнце влияет на Землю посредством ряда явлений, называемых космической погодой. Но космическая погода может создавать помехи спутникам навигации и связи и даже выводить из строя электрические сети. И ученые все еще пытаются выяснить, как именно работает космическая погода и как они могут лучше ее прогнозировать. Полярные сияния - это самое красивое явление.

https://vk.com/wall-33047219_25672

Исследование было опубликовано в прошлом месяце

Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com