Еще Михаил Ломоносов доказал, что природа северного сияния — электрическая. Частицы сталкиваются с атомами и молекулами газов, из которых состоит воздух, возбуждают их и заставляют светиться. Это происходит в верхних слоях атмосферы — примерно в 100 км над поверхностью планеты и выше.
Свечения происходят в периоды магнитных бурь и повышенной геомагнитной активности. В такие периоды всполохи удается наблюдать даже в области средних широт и ниже. Ученые решили глубже изучить этот процесс и понять, что происходит, когда высокоэнергетические частицы из космоса сталкиваются с атмосферой Земли.
Новое исследование Гонконгского университета (Китай) и Калифорнийского университета (США), опубликованное в Nature Communications, обнаружила, что все дело в альвеновских волнах. Это магнитогидродинамические волны, которые распространяются в плазме в магнитном поле. Такие волны движутся вдоль линий магнитного поля Земли и действуют как невидимый источник энергии, подпитывая «световые шоу», которые мы видим в небе.
Ученые проанализировали, как заряженные частицы движутся и получают энергию в разных областях космоса, и продемонстрировали, что эти волны действуют как естественный ускоритель, подавая энергию и заряжая их. Таким образом производятся светящиеся полярные огни.
Команда изучила данные, собранные несколькими спутниками. Были предоставлены убедительные доказательства того, что альвеновские волны непрерывно передают энергию в область ускорения полярного сияния, поддерживая электрические поля, которые в противном случае рассеялись бы.
Открытие не только дает окончательный ответ на физику земных полярных сияний, но и предлагает универсальную модель, применимую к другим планетам в нашей Солнечной системе и за ее пределами
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые рассказали о радиосигнале, предсказывающем северные сияния.
