Ученые выяснили, где происходит электрическое ускорение, создающее северное сияние

Согласно новому исследованию важнейший компонент формирования полярных сияний находится в космосе намного выше, чем считалось ранее. Сияние требует электрического ускорения, чтобы продвигать заряженные частицы вниз через атмосферу. Ученые обнаружили, что ускорение существует за пределами 30 000 километров над поверхностью Земли, и это меняет представление не только о Земле, но и о других планетах.

Северное сияние начинает свое образование со сверхзвуковой плазмы, которую Солнце запускает в космос в виде высокоскоростных заряженных частиц — протонов. Когда они приближаются к Земле, они отклоняются и направляются потоками вдоль силовых линий магнитного поля планеты, в конечном итоге устремляясь к магнитным полюсам.

«Большинство электронов в магнитосфере не достигают части верхних слоев атмосферы, называемой ионосферой, потому что они отталкиваются магнитным полем Земли. Мы не знаем всех деталей того, как генерируется электрическое поле, которое ускоряет электроны в ионосферу, или даже насколько высоко оно находится над Землей»

Шун Имаджо из Института исследования окружающей среды Земли и космоса Университета Нагоя

Но некоторые частицы получают прилив энергии, ускоряясь в верхних слоях атмосферы Земли, где они сталкиваются и возбуждают атомы кислорода и азота на высоте около 100 километров. Когда эти атомы выходят из состояния возбуждения, они излучают сияние. Тем не менее, многие детали этого процесса остаются загадкой.

Ученые предположили, что ускорение электронов происходит на высоте от 1000 до 20 000 километров над Землей. Но новое исследование показало, что область ускорения простирается за пределы 30 000 километров.

Электрическое поле, ускоряющее авроральные частицы, может существовать на любой высоте вдоль силовой линии магнитного поля и не ограничивается переходной областью между ионосферой и магнитосферой на расстоянии нескольких тысяч километров. Это говорит о том, что здесь действуют в настоящий момент неизвестные магнитосферные механизмы.

Команда пришла к этому выводу, изучив данные от детектора электронов на японском спутнике Arase, изучающем радиационный пояс во внутренней магнитосфере Земли. Данные были получены, когда спутник находился на высоте около 30 000 километров и в течение нескольких минут был внутри тонкой активной авроральной дуги. Команда смогла измерить восходящие и нисходящие движения электронов, в конечном итоге обнаружив, что область ускорения электронов начинается над спутником и простирается под ним.

Для дальнейшего изучения этой так называемой очень большой области ускорения команда намерена проанализировать данные нескольких явлений полярных сияний, сравнить наблюдения на большой и малой высоте и провести численное моделирование электрического потенциала.

Понимание того, как формируется это электрическое поле, заполнит пробелы в знании о том, как появляется излучение полярных сияний и переносятся электроны и протоны на Земле и других планетах, включая Юпитер и Сатурн.

Читайте далее:

Появилась первая панорама Марса. Она состоит из 142 фото!

Посмотрите на новые снимки Марса от китайского зонда «Тяньвэнь-1»

Исследователи научились распечатывать кости в организме человека

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ютубер собрал из «мусора» ручной лазер, прожигающий алмазы
Новости
Физики придумали, как создать настольный ускоритель частиц с мощностью гигантских установок
Наука
Китайский робот научился готовить пельмени и пользоваться палочками
Новости
Цифровые лидеры нового времени: объявлены лауреаты ежегодной Премии Digital Leaders-2025
Новости
Древнейший «арт-объект» неандертальцев с отпечатком автора, нашли в Испании
Наука
На Урале разработали сверхпрочное покрытие для защиты авиадвигателей
Наука
Сверхтонкая линза делает видимым инфракрасное излучение
Наука
Новый закон об иностранных мессенджерах вступил в силу в России
Новости
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос