Фізика

Формування особливого типу полярного сяйва схоже на дію лавової лампи

Астрономи з’ясували, що особливий тип полярного сяйва, який передує більш інтенсивному світінню, формується через завихрення плазми, яка оточує Землю. Цей процес схожий на дію лавової лампи. Відповідні статті доступні в журналах Geophysical Research Letters та Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Що це за тип?

Полярне сяйво формується, коли магнітосфера Землі захоплює заряджені частинки Сонця, які потім потрапляють у верхні шари атмосфери планети вздовж магнітних ліній. Тут вони стикаються з атомами та молекулами водню, кисню і азоту, через що виникає світіння. Але існує особливий тип полярного сяйва, який зазвичай формується перед більш інтенсивним світінням. Воно обрамляє нічне небо зі сходу на захід та за формою нагадує намисто. Власне, англійською таке сяйво називається “auroral beads”, що можна перекласти як “намистини полярного сяйва”. Астрономи не знали, як саме він виникає.

Що вдалося з’ясувати?

За допомогою даних проєкту THEMIS, що вивчає магнітосферні збудження полярних областей Землі, астрономи змоделювали середовище довкола планети у масштабах від 10 до 1,2 мільйони кілометрів над поверхнею. Це допомогло вивчити процес формування “намистин”. Виявилося, що взаємодія частинок Сонця із магнітосферою Землі створює бульбашки плазми довкола неї. Різниця між цими бульбашками та більш важкою плазмою в магнітосфері планети формує витягнуті потоки шириною близько 4 тисяч кілометрів, які тягнуться до Землі. Подібний процес переміщення речовини спостерігається у лавових лампах. Такі потоки створюють структуру цього особливого типу полярного сяйва та можуть заплутувати лінії магнітного поля, створюючи ще більш інтенсивні збурення.

Розуміння таких дозволить краще захистити супутники від екстремальної сонячної активності.