Ученые разгадали тайну полярных сияний

Американские ученые из Университета Калифорнии утверждают, что им в деталях удалось разгадать природу такого удивительного природного явления, как полярное сияние. При помощи пяти спутников НАСА THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) ученые пришли к выводу, что неожиданные сияния в небе и быстрые передвижения светящихся регионов вызваны возникновением магнитных бурь.

По словам исследователей, полярные сияния на Земле и других планетах вызваны незначительными изменениями в гравитационном притяжении планет. В случае с нашей планетой в большинстве случаев северные сияния происходят из-за изменения и перестроения гравитационных полей между Землей и Луной.

Виновник эффекта северного сияния - эффект, получивший название магнитное переключение, в рамках которого происходит перебалансировка магнитных полей между космическими телами.

Доктор Вассилис Ангелопулос из Университета Калифорнии говорит, что тем, кто живет в полярных регионах, хорошо известен эффект, когда северное сияние резко изменяет свою форму, колеблясь, поворачиваясь и качаясь из стороны в сторону. "Нам удалось понять, что заставляет северные сияния совершать подобные танцы. Суббури, возникающие в ионосфере нашей планеты, производят динамические изменения в форме и расположении сияний как на Северном, так и на Южном полюсе Земли", - говорит он.

Как показывает практика, суббури зачастую совпадают с интенсивными космическими и солнечными бурями, бушующими вблизи планеты. Подобные явления почти всегда нарушают радиосвязь и зачастую вмешиваются в работу спутников. Разгадав загадку того, где, когда и как будут возникать суббури, специалисты смогут строить реалистичные модели и гораздо точнее предсказывать возникновение магнитных бурь, а также их интенсивность и продолжительность.

"Магнитное поле Земли довольно далеко простирается в космос, однако оно способно улавливать с энергию солнечных ветров и задерживать ее. В эти моменты происходит процесс магнитной перебалансировки, во время которого часть заряженных частиц отбрасываются обратно в атмосферу Земли", - рассказывает Дэвид Сибек, научный координатор миссии THEMIS. "Вот эти частицы и создают вокруг себя светящееся гало, кружащееся вокруг полюсов планеты".

Как рассказали в НАСА, ученым напрямую удалось наблюдать зарождение суббурь в ионосфере Земли. Из космоса - при помощи пяти спутников THEMIS, а также с Земли - при помощи 20 наземных обсерваторий, расположенных в Канаде и на Аляске, за данным явлением велся непрерывный мониторинг. Спутники каждые четыре дня проводили наблюдения и синхронизировали свои данные с наземными станциями. В свою очередь обсерватории использовали магнетометры и камеры, предназначенные для обнаружения суббурь. Таким образом, процесс зарождения и прохождения северных сияний наблюдался и изучался как бы с двух сторон - снизу, то есть с Земли, и сверху, то есть со спутников.

Во время одного из таких наблюдений, имевших место 26 февраля 2008 года, спутники наблюдали возникновение магнитных изменений в космосе, а наземные станции в это время зафиксировали процесс вхождения заряженных частиц в атмосферу планеты. Позже данные наблюдения были повторены еще несколько раз.

"Эти опыты впервые в истории подтвердили, процессы магнитного переключения служат толчком к возникновению суббурь в ионосфере и появлению сияния", - говорят в НАСА.