Ученые объяснили природу полярного сияния

Исследователи, работающие с пятью космическими аппаратами миссии THEMIS НАСА, сообщили о своем открытии на встрече Европейского геофизического союза в Вене. Они изучали взаимодействие солнечного ветра – потока заряженных частиц от Солнца – с магнитным полем Земли.

Выяснилось, что на темной стороне Земли солнечный ветер вытягивает магнитное поле, образуя область, известную как магнитный шлейф. Магнитный шлейф – как резиновая лента, если он растягивается слишком далеко, в конечном итоге «отщелкивает» и высвобождает энергию, объясняет член исследовательской группы Андреас Кейлинг из Калифорнийского университета в Беркли.

Внезапное высвобождение энергии создает пару противодействующих спиральных вихрей, которые THEMIS определил, измерив скорость и направление солнечного ветра в магнитном шлейфе. Каждый из них 70 тыс. км в длину и достаточно широкий, чтобы окутать Землю.

Один вихрь в паре посылает частицы в спиральном движении по линиям магнитного поля Земли, которые в результате сталкиваются с молекулами ионосферы на высоте 400 км над поверхностью. Энергия, высвобожденная в результате столкновений, создает полярные сияния, как газ в неоновом свете.

Заряженные частицы возвращаются через другой вихрь, завершая электрическую цепь. Вихри проводят до 100 тыс. ампер электрического тока внутрь и из земной ионосферы приблизительно каждые три часа.