Перейти к содержимому 
Наземная обсерватория, предназначенная для наблюдения за вспышками северного сияния, зафиксировала изображения необъяснимого бледно-серого свечения среди полос зеленого и красного цветов, предоставив исследователям новые данные для разгадки этой тайны.
Хотя это яркое явление ранее уже наблюдалось любителями неба на крайнем севере, до сих пор никто не мог дать четкого объяснения его появлению.
Благодаря новым спектральным данным, группа исследователей под руководством ученых из Университета Калгари в Канаде, возможно, наконец нашла разгадку, связав белые и серые участки свечения с недавно описанным метеорологическим феноменом, получившим довольно причудливое название «STEVE».
«Вы видите динамичное зеленое сияние, на фоне которого иногда появляются красные оттенки, и вдруг замечаете это структурированное — почти как пятно — серое или белое свечение, связанное с сиянием», — рассказывает Эмма Спансвик, физик из Университета Калгари. «И первая реакция любого ученого: “Что это такое?”»
В основном Солнце удерживает свои заряженные частицы в пределах гравитации и запутанной сети магнитных полей. Однако время от времени силы выравниваются таким образом, что небольшие количества плазмы вырываются в нашу сторону.
Магнитное поле Земли направляет большую часть этого энергетического потока в космос, но в крайних случаях часть солнечных частиц сталкивается с атмосферой, заставляя ее молекулы светиться в богатой палитре цветов, определяемых их элементарным составом и концентрацией.
Хотя зеленые и розовые оттенки ожидаемы в этих световых представлениях, так как они вызваны свечением кислорода и азота на разных высотах, случайные всплески белого и серого цветов до сих пор не имели простого объяснения.
Однако сияния — не единственное зрелище в небе. Атмосфера нашей планеты может светиться благодаря другим энергетическим процессам, некоторые из которых немного сложнее. Например, обычный солнечный свет может вызывать распад и рекомбинацию молекул, создавая слабое, известное как «ночное свечение» (nightglow), которое можно увидеть в тени Земли.
Несколько лет назад серовато-лиловый поток света, ласково названный энтузиастами северного сияния «Стивом» (позже превратившийся в акроним Strong Thermal Emission Velocity Enhancement – Сильное увеличение скорости теплового излучения, или STEVE), поставил физиков перед новой загадкой.
Обладая непрерывным спектром длин волн, которые смешиваются, образуя оттенки белого и серого, STEVE отличается своей структурой и цветом от обычных полярных сияний. Хотя исследователи продолжают продвигаться в изучении этого необычного метеорологического явления, считается, что его бледные оттенки чем-то похожи на ночное свечение, вызванное каким-то химическим процессом.
«Есть сходства между тем, что мы наблюдаем сейчас, и STEVE», — говорит Спансвик.
«STEVE проявляется как лиловая или сероватая структура. Честно говоря, спектральные характеристики обоих явлений очень похожи, но это новое свечение, из-за его связи с динамичным сиянием, почти встроено в него. Его сложнее выделить, если просто смотреть на небо, тогда как STEVE отделен от сияния — это широкая полоса, пересекающая небо».
К счастью, исследователям не нужно всматриваться в небо ночь за ночью в надежде увидеть необычные пятна в сиянии. Недавно установленная высокоточная обсерватория для съемки неба, называемая Transition Region Explorer – Исследователь переходного региона, фиксирует сияния в цветовых профилях, откалиброванных для получения надежных спектральных данных. Это позволяет исследовательской команде анализировать смешение длин волн, составляющих белый свет, чтобы найти ключи к его происхождению.
Исследователи установили, что размеры этих пятен варьируются от десятков до сотен километров, они появляются в активных северных сияниях и, вероятно, вызваны чем-то в самом сиянии, что выделяет тепло, которое, в свою очередь, запускает химические реакции, способные излучать непрерывный спектр электромагнитных волн.
Пока что остается лишь гипотезой, какие именно процессы распада и рекомбинации вызывают это свечение, но весь процесс может представлять собой новую цепочку событий, косвенно связанных с сияниями.
Моделирование слоев атмосферы в лабораторных условиях и сбор большего количества примеров загадочных белых пятен света могут добавить важные детали и новые сложности к самому великолепному шоу на небе.
Это исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Читайте также: Физики раскрывают великую тайну внутреннего ядра Земли
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.