Раскрыта тайна рождения полярных сияний

Раскрыта тайна рождения полярных сияний

Что вызывает полярные сияния? Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой Земли! А как именно это взаимодействие их вызывает? До недавнего времени ученые не знали ответа на данный вопрос. Но недавно все стало ясно — эти прекрасные явления природы вызывает процесс пересоединения магнитных линий, из-за которого потоки плазмы устремляются к Земле.

Следует заметить, что ученые давно уже знали, что именно вызывает возмущения магнитосферы Земли, а также те явление, что связаны с такими изменениями "космической погоды" — например, полярные сияния. Во всем этом виноват солнечный ветер — поток плазмы, который время от времени наше светило выбрасывает в окружающее пространство. Особенно бурными бывают выбросы во время так называемых солнечных бурь — они провоцируют столь мощные плазменные залпы, что при достижении ими района Земли от них начинает ходить ходуном и ионосфера, и магнитосфера, и атмосфера нашей планеты (а также кровяное давление многих метеочувствительных живых существ).

Но вот каким образом этот самый солнечный ветер воздействует на атмосферу, до сих пор было не совсем понятно. Дело в том, что наблюдения такого рода были весьма сложны — обычно в районе непосредственного воздействия плазмы на магнитное поле Земли оказывался только один аппарат-наблюдатель. Ну, а ему не удавалось уследить за всем из-за непрерывного движения частиц с разных сторон. Поэтому-то картина все время получалась неполной.

Однако недавно ученые наконец-то смогли полностью во всех деталях описать процесс взаимодействия потоков космической плазмы с земной магнитосферой. Это удалось осуществить группе исследователей из США и Японии под руководством Вассилисом Ангелопулосом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). Астрофизики, использовав многолетние наборы данных от космических аппаратов THEMIS, ARTEMIS и спутников Японского космического агентства, сумели даже замерить общее количество энергии, питающее "космическую погоду" в окрестностях Земли.

По словам самого профессора Ангелопулоса: "Судя по всему, это сравнимо с электрогенерацией всех земных электростанций. Процесс продолжался более 30 минут, и количество высвобожденной энергии было эквивалентно землетрясению в 7,1 балла по шкале Рихтера". Ученый также отметил, что полностью пронаблюдать весь процесс и определить количество энергии получилось потому, что в этот раз данные поступили от целой группы спутников. Каждый из них предоставил один фрагмент, из которых после астрофизики смогли сложить целую картину.
Итак, по версии группы Ангелопулоса, основным механизмом высвобождения энергии названо пересоединение линий магнитного поля Земли. Напомню, что пересоединением называется процесс, при котором линии магнитного поля из разных магнитных доменов сходятся вместе и быстро перестраиваются. Если говорить о пересоединении, происходящем в магнитосфере нашего светила, то, кстати, именно из-за него мы временами и подвергаемся "набегам" солнечного ветра — такое магнитное перезамыкание силовых линий энергия магнитного поля нагревает ближайшие области атмосферы Солнца и разгоняет заряженные частицы до высокой скорости.

Однако вернемся на Землю — по мнению ученых, энергия частиц солнечного ветра при взаимодействии с магнитными линиями нашей планеты постепенно перемещает их. В итоге "хвост" нашего магнитного поля, находящийся с той стороны нашей планеты, что противоположна Солнцу, начинает сжиматься двумя "фронтами" этих частиц. Когда же линии смещаются настолько, что две из них, что ранее были разомкнуты, смыкаются, то энергия магнитного поля предается частицам в точке присоединения. Это превращает их в ускоренную плазму, которая может получить то или иное направление движения, однако в основном она все же устремляется по направлению к Земле.

Ну, а вот этот процесс уже вызывает активность в радиационных поясах планеты, а также в районах, что близки к магнитным полюсам. Ее-то мы и наблюдаем в виде полярных сияний и прочих интересных небесных явлений. "Наконец-то мы нашли то, что питает северные сияния и радиационные пояса Земли. Мы можем отслеживать всю эту энергию, видя, когда и где она конвертируется в другие виды энергии" — не скрывает своего восторга руководитель исследования Вассилис Ангелопулос. И добавляет при этом, что данное открытие позволяет значительно улучшить предсказания рассеивания этой энергии после пересоединения линий магнитного поля — то есть точность прогнозов космической погоды станет намного выше.

Коллеги ученого отмечают, что теперь, после того, как методика отработана, можно попробовать оценить параметры взаимодействия солнечного ветра и магнитного поля и в других планетных системах, поскольку энергия пересоединения напрямую зависит от мощности магнитосферы. И тогда ученые смогут разгадать загадку полярных сияний на Юпитере, которые, как мы помним, значительно превосходят земные или любые другие в Солнечной системе…

Источник: golosscience.com

Похожие новости:
Раскрыта тайна ураганов
Российским ученым из Института космических исследований РАН удалось раскрыть секрет тропических ураганов. Они изучили данные с искусственных спутников Земли и выявили ранее неизвестную, но имеющую ключевое значение особенность. Если в урагане резко сокращается количество переносимого им водяного пара, то в течение ..
2012-05-2 1676 0 Научные открытия
0
Раскрыта тайна спин-орбитального взаимодействия в сверхпроводимости
Международная группа исследователей при участии сотрудника МГУ выяснила, что, вопреки устоявшемуся мнению, существенную роль в механизмах формирования сверхпроводимости в железосодержащих сверхпроводниках (Fe-ВТСП) играет так называемое спин-орбитальное взаимодействие. Статья о проведенном ими исследовании была опубликована в журнале Nature Physics.Спин-орбитальным ..
2015-12-28 1443 0 Научные открытия
0
Раскрыта тайна февральского метеорного потока
Ежегодно в феврале можно наблюдать загадочный метеорный поток. Среди падающих объектов встречаются метеороиды размером как с баскетбольный мяч, так и с автобус. NASA уже более 50 лет наблюдает за этим странным потоком. Особенность его заключается в том, что каждый новый "дождь" сильно отличается от прошлогоднего, ..
2012-02-29 1483 0 Научные открытия
0
Тайна десятилетий: расщепление Фуллерены
После исследований на протяжении 25 лет, ученые решили вопрос о том, как изобразить ряд клеточно-углеродных молекул, известных под формой фуллерены. Результаты, полученные университетом штата Флориды и национальным научным фондом, поддерживаемым Национальной Лабораторией сильных магнитных полей, или же MagLab из Таллахасси, штата ..
2012-07-13 1434 0 Научные открытия
0
Немцы разработали сверхпроводник, работающий при –70°С
Сверхпроводимость впервые была замечена в металлах, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Далее стараниями учёных, перебиравших почти все подряд элементы таблицы Менделеева, были найдены такие сверхпроводники, которые работали в жидком азоте (это всё ещё слишком низкая ..
2015-08-24 5282 0 Научные открытия
3
БХ может указывать на ограниченность времени жизни Вселенной
Работающий с БАКом физик-теоретик Джозеф Ликкен (Joseph Lykken) из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми представил на собрании Американской ассоциации содействия развитию науки в Бостоне (США) новое, пока не опубликованное исследование, в котором постулируется, что последовательный анализ открытия ..
2013-02-19 2303 0 Научные открытия
0
Ученые предложили метод климатического изучения Земли
Группе палеоклиматологов из Кембриджа удалось получить первую детальную картину климатических изменений и сопровождавших их процессов за последние 1,5 млн лет. Ученые также смогли установить, что настоящее глобальное изменение климата произошло еще задолго до возникновения цивилизации - в эпоху плейстоцена, а именно 900 тысяч ..
2012-08-13 1406 0 Научные открытия
0
Солнечная система оказалась фабрикой тяжелых изотопов
Ученые доказали, что на ранних этапах формирования Солнечной системы в ней производились тяжелые химические изотопы, в частности кюрий-247. Результаты исследования авторов опубликованы в журнале Science Advances.Геохимики изучили метеоритный образец под названием «Любопытная Мари». По сравнению с другими изотопами, он содержал ..
2016-03-06 1277 0 Научные открытия
0
Разгадана очередная тайна Вселенной
В 2010 году специалистами NASA были обнаружены четыре звезды, по сравнению с которыми все остальные звезды окажутся недоростками. Они в минимум 300 раз больше нашего Солнца и два раза превосходят предел, который, как ранее полагали ученые, не могла преодолеть ни одна звезда. Теперь же ученые ..
2012-08-11 1871 0 Научные открытия
0
Российские ученые объяснили природу гипертонии
Российские биологи нашли возможные причины развития гипертонии (стойкого повышения артериального давления). Соответствующее исследование опубликовано в журнале Experimental Physiology, кратко о нем сообщает Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук.Одну из возможных причин развития ..
2017-03-10 9751 0 Научные открытия
0
Безопасность человеческого мозга уязвима
Ученые обнаружили уязвимость в системе безопасности человеческого мозга На проходившей 8 - 10 августа в США конференции Usenix Security группа ученых из Оксфордского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Женевского университета продемонстрировали такую концептуальную уязвимость "нулевого дня", присущую не компьютерной программе, ..
2012-08-22 1545 0 Научные открытия
0
Абелевскую премию дали за работы по гипотезам Вейля
Абелевскую премию 2013 года получил Пьер Делинь. Об этом сообщается на сайте премии, где шла прямая трансляция церемонии. Делинь получил награду за "революционный вклад в алгебраическую геометрию, который трансформировал теорию представлении, теорию чисел и многие смежные области". ..
2013-03-20 1301 0 Научные открытия
0
В Антарктиде стремительно распадается шельфовый ледник
Спутник «ESA Envisat» отмечает десять лет в орбите и продолжает наблюдать за отступлением одного из шельфовых ледников Антарктиды в связи с потеплением климата, сообщает «WordScience.org». Одним из первых наблюдений спутника после его запуска, произошедшего 1-го марта 2002-го года, был распад основной ..
2012-04-6 1343 0 Научные открытия
0
113-й элемент таблицы Менделеева назовут японием
Официальное объявление авторства 113-го элемента таблицы Менделеева состоится в конце января, скорее всего, авторами назовут ученых из японского института RIKEN, а не российско-американскую группу, заявили японские СМИ. По информации газеты «Санкэй», объединенная рабочая группа Международного ..
2015-12-26 1712 0 Научные открытия
1
В Антарктике обнаружен подледный бассейн
Ученые обнаружили в Антарктиде дно древнего моря на глубине двух километров; если шельфовые ледники, «подпирающие» лежащие на нем льды, начнут быстро таять, огромный ледовый пласт может сползти в океан и повысить уровень воды, говорится в статье, опубликованной в журнале ..
2012-05-12 1266 0 Научные открытия
0