Выявлены неизвестные магнитосферные механизмы в полярном сиянии

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Scientific Reports, важнейший компонент полярных сияний находится в космосе намного выше, чем считалось ранее . 

Ослепительный свет в полярном ночном небе требует электрического ускорителя, чтобы продвигать заряженные частицы вниз через атмосферу. 

Ученые из Университета Нагоя и их коллеги из Японии, Тайваня и США обнаружили, что он существует за пределами 30 000 километров над поверхностью Земли, что дает представление не только о Земле, но и о других планетах.

История образования полярного сияния начинается со сверхзвуковой плазмы, которую Солнце запускает в космос в виде высокоскоростных заряженных частиц. Когда эти заряженные частицы приближаются к Земле, они отклоняются и направляются потоками вдоль силовых линий магнитного поля планеты, в конечном итоге устремляясь к полюсам.

«Большинство электронов в магнитосфере не достигают части верхних слоев атмосферы, называемой ионосферой, потому что они отталкиваются магнитным полем Земли», - объясняет Шун Имаджо из Института исследования окружающей среды Земли и космоса Университета Нагоя.

Но некоторые частицы получают прилив энергии, переносящий их в верхние слои 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. Это новое исследование показало, что область ускорения простирается за пределы 30 000 километров .

«Наше исследование показывает, что 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», - говорит Имаджо.

 «Это говорит о том, что в игру вступают неизвестные магнитосферные механизмы».