Северни светла Светлината на тивките бури
22 февруари 2020 година · Северните светла ги компензираат жителите на високи ширини за долгите зими таму. Подолу на југ тие се прилично ретки и го изгубија својот поранешен ужас. Не е во право.
ЈасНа фински јазик, името нема пооригинално име. „Revontuli“ буквално значи „северен оган“ и „Revontulibongarin opas“ е „водич за набудувачи на северни светла“. Мина Палмрот, професор по вселенска физика на Универзитетот во Хелсинки, изнесе една од овие на почетокот на 2018 година, така што нејзините сонародници можат да погледнат што стои зад различните светлечки форми што често ги гледаат за време на темните фински зими: дифузни блескави облаци, блескави Лакови, зраци кои навидум произлегуваат од една точка и конечно долги, вертикално striидови со риги, кои завршуваат нагло и личат на рабовите на забравените завеси.
Но, штом се појави водичот на Палмрот за Северна светлина, читателите излегоа и се пожалија. На книгата и недостасуваше форма на северни светла што ги забележаа: периодично распоредени хоризонтални прсти кои излегуваа јужно над завесите на завесите. За што, ве молам, станува збор само за тоа? Ниту Палмрот ниту нејзините двајца коавтори знаеја. Оваа форма на северни светла, сега позната како „дини“, дотогаш не била научно документирана. Во октомври 2018 година, професорот и некои аматери организираа набудувачка кампања за да се добијат синхрони снимки од различни локации во Финска. Објавувањето на сега официјалниот прв опис на новата форма на северни светла се појави во специјализираното списание минатата недела AGU Advances.
Дури и денес, феноменот е сè уште добар за изненадувања, бидејќи долго време се воодушевуваше од вселената. Таквите игри на светлина се скоро секојдневна појава за жителите на Високиот Арктик, ако времето и сезоната го дозволуваат тоа. Како по правило, доминира зелената боја, понекогаш црвена над и понекогаш виолетова или сина на дното на полите на завесите. Во регионите на првите напишани култури на југ, северните светла се многу поретки, па затоа и првите веродостојни историски извештаи за нив од околу 700 година пред нашата ера. Се пренесени од Кина. И само од 1773 година, кога Jamesејмс Кук навлезе во водите на Антарктикот на своето второ патување, знаевме дека такви феномени постојат и на длабокиот југ. Оттогаш, aurora australis се приклучи на aurora borealis, северната aurora, како што ја нарекоа натуралистите уште од Галилео, и ако некој зборува за феноменот без повикување на одредено место за набvationудување, едноставно го нарекува aurora или „северно светло“ - дури и да е на самите полови е релативно редок и помалку спектакуларен. Најдобрите аурори може да се видат на овална помеѓу 60 и 80 степени северна или јужна географска ширина.
Маорите во Нов Зеланд го познавале Тахунуи-а-ранги („големо горење на небото“) дури и пред Кук, како и родните жители на Австралија. Овие традиционално ги поврзуваат северните светла со несреќа, оган и крв - асоцијација која исто така доминира во извештаите од Европа од антиката до модерното време. Дури и трезвениот Аристотел пишува во својата „Метеорологија“ за „крвавите празнини“ и дека е очигледно дека таму „гори горниот воздух“. И кога дискутираше за разни небесни светлосни појави, Сенека известува во своите „Naturales quaestiones“ (прашања за природата), напишани околу 65 г. н.е., како триесет години порано под императорот Тивериј Северна светлина еднаш активираше лажен аларм за паметење: Да му помогнеме на градот Остија, кој се чинеше како да гори кога небото светеше тапа половина ноќ, како густо пушен оган “.
Но, зошто има на сите места? Од каде потекнуваат овие честички и кои процеси им ја даваат својата висока енергија?
Ваквите очекувања во никој случај не се ретки. Во 2012 година имаше ерупција која беше барем исто така насилна како и настанот во Карингтон, но ја промаши Земјата. Помал хит од овој тип предизвика пад на електричната мрежа во канадската провинција Квебек во 1989 година. Истражувачите кои работат со Сандра Чепмен од Универзитетот Ворвик во Англија само што направија нова, попрецизна проценка за тоа колку често може да се очекува ова Геофизички истражувачки писма ослободен. Од податоците за сончевата активност од изминатите 150 години, тие заклучуваат дека магнетна бура како онаа што предизвика затемнување во Квебек има веројатност од четири проценти годишно, настан во Карингтон со 0,7 проценти. Тоа не е често, но доволно често заради зголемената зависност на модерната цивилизација од сè покомплексната електронска инфраструктура, истражувањата за магнетни бури, а со тоа и за северните светла не се вршат само од основен интерес.
Процесот се нарекува повторно приклучување, т.е. повторно поврзување и крајно откачените линиски полиња што првично ги остава зад себе (слика 4) не можат да останат такви. Напнатоста под која се наоѓа се ослободува во следниот момент, бидејќи ново затворените јамки на полето ја намалуваат крајната закривеност на нивните откажувања што е можно побрзо, ги повлекуваат назад и ги носат плазматските честички, кои се врзани за магнетните полиња поради нивниот електричен полнеж. . Има само многу малку честички на сантиметар кубен - од геофизичка гледна точка, магнетосферата на Земјата е просторна и празна од кој било вакуум што може да се создаде во земна лабораторија - но во огромните просторни димензии таму, значителни количини на плазма се обединуваат сега станува извор на честички кои подоцна ги осветлуваат аурорите во земјината атмосфера (Слика 5).
Но, нивната енергија не е доволно за тоа. Наместо тоа, сега постои комплексна интеракција на плазмата со магнетното поле во форма на дипол во близина на земјата и на копнената јоносфера и, како резултат, силни електрични струи долж линиите на полето. Меѓу другото, бидејќи овие линии се конвергираат кон земјата, се забележува зголемување на јачината на струите во близина на земјата и конечно колапс на непречениот проток на струјата. „Како да издувал осигурувач“, вели Герхард Харендел, директен директор на Институтот за вонземна физика Макс Планк во Гархинг, кој теоретски истражувал такви процеси. Линијата на тој начин добива еден вид отпор при кој паѓа напон, што создава електрични полиња во кои особено електроните се забрзуваат до тој степен што предизвикуваат аурори кога ќе ја погодат атмосферата на неутралната земја.
Ова објаснува зошто аурорите не светат рамномерно надвор од силните магнетни бури предизвикани од исфрлање на короналните маси, но доаѓаат и си одат. Замавтањето на магнетосферската опашка на сончевиот ветер доведува до нередовно пулсирачки моменти на повторно поврзување и со тоа освежување на таканаречените магнетни парцијални бури, наречени „подножја“ во специјалистичката литература на англиски јазик. Фактот дека тие претпочитаат да испуштаат пареа во овална околу магнетните полови на земјата, во крајна линија се должи на диполната геометрија на копненото магнетно поле, додека сложените плазма-физички процеси се кријат зад динамиката и разновидноста на облиците на поларните светла.
Дали тие стојат зад новооткриените „дини“ благодарение на финските споеви на аурора? Мина Палмрот и нејзините коавтори сметаат дека е поверојатно магнетно забрзаните честички од вселената да изнесат на виделина вистински атмосферски феномен: т.н. „мезосферски дупки“, бранови на густина во горниот дел на атмосферата што никогаш порано не биле забележани во зоните на аурора. Но, причината за ова, пишуваат Палмрот и неговите колеги, едноставно може да биде дека аурорите се мешаат во методите на набудување што ги користат атмосферските истражувачи. Но, тие сега имаат нов инструмент: дигиталните фотоапарати на „Ревонтулибонгарците“.
Воздухот свети и на другите планети. Сепак, ова не се секогаш северните светла.
А.уроите и поларните светла се синоним кога станува збор за земјата. Но, постојат и други планети, каде атмосферската интеракција со наелектризирани честички става блескави круни на половите. Прекрасните овали на аурора ги покажуваат особено двата гасни гиганти Јупитер и Сатурн. Соседните слики не биле направени на видлива светлина - тие таму не би биле толку импресивни - туку во ултравиолетова светлина, а потоа комбинирани со конвенционални оптички слики на планетите.
Северните светла на Јупитер се најсветли во целиот Сончев систем. За разлика од оние на Земјата, тие тлеат трајно, иако со флуктуирачка осветленост, со зрачење до сто теравати, илјада пати повеќе отколку што зрачат копнените аурори за време на соодветна магнетна бура. Сонцето има потреба од Јупитер, а во помала мера и Сатурн, и помалку. Јупитер има многу посилни магнетни полиња од Земјата и исто така четири големи и блиски месечини кои обезбедуваат снабдување со наелектризирани честички, особено месечината Ио, на која активните вулкани фрлаат материјал околу нив. Другите големи месечини на Јупитер исто така имаат тенки јоносфери, кои се споени со Јупитер преку линиите на магнетното поле, така што секоја месечина предизвикува свое светло место на секој пол на Јупитер - најоддалечената, Калисто, очигледно само привремено.
Единствената соларна планета без аурори е Меркур. Едноставно, нема атмосфера што може да се стимулира да свети. Феноменот е докажан на сите други планети, иако податоците се најтенки за Нептун. Индициите доаѓаат од една прелетна сонда во август 1989 година на најоддалечената планета. Вселенскиот телескоп Хабл можеше да ги набудува северните светла на вториот најоддалечен, Уран.
Венера и Марс исто така покажуваат аурори, само што тие не се поларни светла, едноставно затоа што овие планети немаат полови, што значи да нема магнетни полови. Двете планети не генерираат свое магнетно поле. На Марс има слаба преостаната магнетизација на кората, но не формира планетарно поле со поле. Во септември 2017 година, американската сонда за Марс „Мавен“ беше во можност да набудува блесок на тенката атмосфера на Марс за време на сончевата вселенска бура. Аурората беше ултравиолетова и највидлива на работ на планетата, каде линијата на видот поминува особено на долги растојанија низ блескавиот слој на атмосферата.
Сега не постои само Сончевиот систем. Неколку илјади планети околу другите starsвезди се познати денес. Повеќето се индиректно откриени преку ефектите на нивното постоење на светлосниот сигнал на нивната везда. Од нив немате ниту еден фотон, што го прави сè уште безнадежно обидот да се детектираат нивните северни светла. Сепак, копнените аурори испраќаат и јасни радио сигнали - и еден ден овие може да бидат откриени и на одредени вонземни планети.
Единствената екстрасоларна поларна светлина што е зафатена досега не доаѓа од планета, туку од таканаречено кафено џуџе, гасна топка, многу десетици пати помасивна од Јупитер, но премала за да стане starвезда. LSR J1835 + 3259, името на објектот оддалечено 18,5 светлосни години, нема сопствено сонце околу кое се врти - ова е единствената причина зошто воопшто може да се открие светлината од нејзините аурори. Како произведува аурори за себе, а некои што сјаат милион пати поинтензивно од оние на земјата, сè уште не е разјаснето. Можеби ротира во своето магнетно поле, што е 200 пати посилно од оној на Јупитер, мала планета на која пушат вулкани.