Ученые впервые наблюдали электронную динамику северного сияния
Ливень электронов, подпрыгивающих через магнитосферу Земли, широко известный как «северное сияние», впервые был отмечен международной командой ученых. Хотя причина этих красочных сияний уже давно известна, исследователи никогда не вели непосредственного наблюдения за основным механизмом до сих пор. Результаты опубликованы в Nature.
Зрелище северного сияния - фантастическое шоу, которое широко считается одним из величайших природных чудес света. Среди различных полярных сияний пульсирующие авроральные пятна, появляющиеся на рассвете, являются общими, но физические механизмы, управляющие этой авроральной пульсацией, никогда не проверялись путем наблюдения.
С новым спутником, в котором используются современные измерительные инструменты, исследователи теперь обнаружили, что это явление вызвано трудным для обнаружения взаимодействием между электронами и плазменными волнами. Это взаимодействие происходит в магнитосфере Земли, области, окружающей Землю, где поведение электрических частиц обычно регулируется магнитным полем планеты.
«Авроральные суббуры вызваны глобальной реконфигурацией в магнитосфере, которая выделяет накопленную энергию солнечного ветра. Они характеризуются авроральным просветлением от сумерек до полуночи, за которым следуют сильные движения отдельных авроральных дуг, которые в конечном итоге разрушаются и появляются на рассвете как диффузные, пульсирующие авроральные пятна», - рассказал Сатоши Касахара, доцент Токийского университета Японии, ведущий автор статьи.
Глобальная реконфигурация часто приводит к образованию определенного типа плазменной волны, называемой волнами хоруса, для электронов дождя в верхнюю атмосферу. Это стабилизирует систему и выделяет яркий свет при падении электронов. Касахара и его команда разработали специализированный электронный датчик, обнаруживший точные взаимодействия авроральных электронов, вызванных хорусными волнами. Датчик находился на борту спутника ERG, запущенный Японским агентством аэрокосмических исследований.
Ученые планируют продолжить эту линию исследований. «Анализируя данные, собранные космическим аппаратом ERG более подробно, мы покажем изменчивость и дальнейшие подробности физики плазмы и возникающих атмосферных явлений, таких как сияния», - говорит Касахара.
Зрелище северного сияния - фантастическое шоу, которое широко считается одним из величайших природных чудес света. Среди различных полярных сияний пульсирующие авроральные пятна, появляющиеся на рассвете, являются общими, но физические механизмы, управляющие этой авроральной пульсацией, никогда не проверялись путем наблюдения.
С новым спутником, в котором используются современные измерительные инструменты, исследователи теперь обнаружили, что это явление вызвано трудным для обнаружения взаимодействием между электронами и плазменными волнами. Это взаимодействие происходит в магнитосфере Земли, области, окружающей Землю, где поведение электрических частиц обычно регулируется магнитным полем планеты.
«Авроральные суббуры вызваны глобальной реконфигурацией в магнитосфере, которая выделяет накопленную энергию солнечного ветра. Они характеризуются авроральным просветлением от сумерек до полуночи, за которым следуют сильные движения отдельных авроральных дуг, которые в конечном итоге разрушаются и появляются на рассвете как диффузные, пульсирующие авроральные пятна», - рассказал Сатоши Касахара, доцент Токийского университета Японии, ведущий автор статьи.
Глобальная реконфигурация часто приводит к образованию определенного типа плазменной волны, называемой волнами хоруса, для электронов дождя в верхнюю атмосферу. Это стабилизирует систему и выделяет яркий свет при падении электронов. Касахара и его команда разработали специализированный электронный датчик, обнаруживший точные взаимодействия авроральных электронов, вызванных хорусными волнами. Датчик находился на борту спутника ERG, запущенный Японским агентством аэрокосмических исследований.
Ученые планируют продолжить эту линию исследований. «Анализируя данные, собранные космическим аппаратом ERG более подробно, мы покажем изменчивость и дальнейшие подробности физики плазмы и возникающих атмосферных явлений, таких как сияния», - говорит Касахара.
