Scientific American: ученые рассказали о механизме формирования дуг северного сияния
Специалисты выяснили механизмы, приводящие к образованию волнообразных и дугообразных структур при полярных сияниях. Исследование, опубликованное в журнале Scientific American, указало на ключевую роль волн Альфвена в этом процессе. Эти волны ускоряют заряженные частицы вдоль магнитных линий Земли.
Полярные сияния возникают при столкновении заряженных частиц Солнца с атомами земной атмосферы, что приводит к появлению ярких световых полос вблизи магнитных полюсов планеты. Они могут принимать различные формы — полосы, лучи, пятна и дуги. Однако механизмы формирования устойчивых узоров долгое время оставались не до конца изученными, написали «Известия».
Новое исследование показало, что дугообразные сияния подпитываются волнами Альфвена. Эти плазменные волны распространяются вдоль магнитных линий Земли и действуют как своеобразная «космическая батарея». Под их воздействием электроны ускоряются и, сталкиваясь с атомами кислорода и азота в атмосфере, высвобождают энергию в виде светящихся протяженных дуг.
Открытие стало возможным благодаря синхронным наблюдениям, проведенным в 2015 году с помощью спутников NASA и военных космических аппаратов. В NASA отметили, что такие условия наблюдений стали редким совпадением и позволили уточнить, каким образом энергия передается от магнитного поля к частицам в верхних слоях атмосферы.
Несмотря на то что пик текущего солнечного цикла, по оценкам ученых, уже пройден, в 2026 году все еще ожидается высокая активность полярных сияний. В северном полушарии сезон наблюдений продлится как минимум до марта.