Оглавление [Скрыть]
- 1 Утренняя заря
- 1.1 Полярное сияние: определение и происхождение
- 1.2 Этимология и история
- 1.3 Наблюдение и формы
- 1.4 Цвета и длины волн
- 1.5 Типы полярных сияний
- 1.6 Изменения полярных сияний
- 1.7 Другие полярные явления
- 1.8 Необычные типы полярных сияний
- 1.9 Причины полярных сияний
- 1.10 Частицы полярного сияния
- 1.11 Происхождение полярных сияний
- 1.12 Ионосфера и полярные сияния
- 1.13 Взаимодействие солнечного ветра с Землей
- 1.14 Магнитосфера и полярные сияния
- 1.15 Ускорение частиц при полярном сиянии
- 1.16 Типы полярных сияний
- 1.17 Причины полярных сияний
- 1.18 Механизмы ускорения электронов
- 1.19 Другие механизмы ускорения
- 1.20 Исторические события
- 1.21 Современные наблюдения
- 1.22 История полярного сияния
- 1.23 Древние изображения и легенды
- 1.24 Полярные сияния в фольклоре
- 1.25 Научные объяснения
- 1.26 Полярные сияния в культуре
- 1.27 Современные исследования
- 1.28 Анализ магнитных аномалий на Марсе
- 1.29 Полярные сияния на комете 67P/Чурюмова-Герасименко
- 1.30 Полярные сияния на экзопланетах
- 1.31 Первые внесолнечные полярные сияния
- 1.32 Дополнительные ресурсы
- 1.33 Полный текст статьи:
- 2 Аврора
Утренняя заря
-
Полярное сияние: определение и происхождение
- Полярное сияние — естественное световое явление, наблюдаемое в высокоширотных регионах Земли.
- Возникает из-за возмущений в магнитосфере Земли, вызванных солнечным ветром.
- Основные возмущения возникают из-за увеличения скорости солнечного ветра.
-
Этимология и история
- Термин “Северное сияние” введен Галилеем в 1619 году.
- Слово “аврора” происходит от имени римской богини утренней зари.
- Полярные сияния чаще всего наблюдаются в зоне полярных сияний, полосе шириной около 6° по широте.
-
Наблюдение и формы
- Полярные сияния видны в высоких широтах, таких как Арктика и Антарктика.
- Формы полярных сияний включают дуги, лучи, спирали и вспышки.
- Полярные сияния могут быть слабыми у горизонта, пятнами, дугами, лучами и коронами.
-
Цвета и длины волн
- Красный цвет излучается на высоких высотах, зеленый — на средних, синий — на низких.
- Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение также наблюдаются.
- Полярные сияния на других планетах также существуют.
-
Типы полярных сияний
- Полярные сияния могут быть разных оттенков, включая красный, оранжевый, золотой и желто-зеленый.
- Полярные сияния меняются со временем, начиная светиться ночью и продвигаясь к коронам.
- Полярные сияния могут исчезать в обратном порядке и претерпевать глобальные изменения.
-
Изменения полярных сияний
- Полярные сияния могут менять внешний вид и интенсивность в короткие сроки.
- Пульсирующие полярные сияния сопровождаются уменьшением пиковой высоты излучения и превышением средней скорости солнечного ветра.
-
Другие полярные явления
- Полярные сияния создают мощное радиоизлучение частотой около 150 кГц.
- Полярные сияния также связаны с рентгеновским излучением.
-
Необычные типы полярных сияний
- В 2016 году был описан тип полярного сияния “СТИВ”, который представляет собой ленту горячей плазмы.
- Аврора с частоколом связана с полярным сиянием, но появляется за пределами аврорального овала.
- Полярное сияние в дюнах состоит из параллельных полос более яркого излучения.
- Полярные сияния типа “конский воротничок” образуются при замыкании магнитного потока в верхней части дневной магнитосферы.
- Сопряженные полярные сияния наблюдаются в сопряженных точках северного и южного полушарий.
-
Причины полярных сияний
- Основная причина полярных сияний — взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой Земли.
- Геомагнитные возмущения вызывают искажения магнитного хвоста и сильные вспышки полярных сияний.
- Ускорение частиц заряженными частицами сопровождает возмущение магнитосферы.
-
Частицы полярного сияния
- Непосредственная причина ионизации атмосферы — электроны, ускоренные в последние 10 000 км после погружения в атмосферу.
- Электроны, ответственные за диффузные и пульсирующие полярные сияния, имеют плавно падающее распределение энергии.
-
Происхождение полярных сияний
- Полярные сияния возникают в верхних слоях атмосферы Земли.
- Ионизированные атомы азота и кислорода возвращаются в основное состояние, испуская фотоны.
- Протоны также участвуют в процессе, производя оптическое излучение.
-
Ионосфера и полярные сияния
- Яркие полярные сияния связаны с токами Биркеланда, проникающими в ионосферу.
- Ионосфера является омическим проводником, что требует управляющего напряжения.
- Токи могут быть результатом ускорения электронов в атмосфере.
-
Взаимодействие солнечного ветра с Землей
- Земля погружена в солнечный ветер, который достигает Земли со скоростью около 400 км/с.
- Солнечный ветер и магнитосфера состоят из плазмы, проводящей электричество.
- Магнитное поле Солнца связано с солнечными пятнами и растягивается солнечным ветром.
-
Магнитосфера и полярные сияния
- Магнитосфера Земли формируется под воздействием солнечного ветра.
- Плазма из магнитосферы может достигать верхних слоев атмосферы, создавая полярные сияния.
- Геомагнитные бури могут происходить чаще в месяцы, приближающиеся к равноденствиям.
-
Ускорение частиц при полярном сиянии
- Полярные сияния могут быть связаны с ускорением частиц в атмосфере.
- Недавние данные показали, что суббури могут быть взаимосвязанными сетевыми сообществами.
-
Типы полярных сияний
- Электронное полярное сияние делится на рассеянное и дискретное.
- Рассеянное полярное сияние бесструктурное, дискретное — структурированное.
-
Причины полярных сияний
- Электроны, захваченные магнитным полем, ускоряются и попадают в атмосферу.
- Рассеянные полярные сияния возникают из-за взаимодействия электронов с плазменными волнами.
- Дискретные полярные сияния ускоряются электрическими полями на высоте 4000-12000 км.
-
Механизмы ускорения электронов
- Рассеянные полярные сияния: взаимодействие электронов с плазменными волнами.
- Дискретные полярные сияния: ускорение электронов электрическими полями.
-
Другие механизмы ускорения
- Дисперсионные волны Альфвена ускоряют электроны до энергий, необходимых для полярных сияний.
- Протонное сияние возникает при столкновении протонов с атмосферой.
-
Исторические события
- В 1770 году в Японии зафиксировано полярное сияние, возможно, сильнее Каррингтонского.
- В 1859 году полярные сияния были вызваны вспышкой Каррингтона-Ходжсона.
- Полярные сияния 1859 года были связаны с электричеством и нарушили телеграфные линии.
-
Современные наблюдения
- В 2024 году полярное сияние наблюдалось на юге, в Фердоусе, Иран.
-
История полярного сияния
- Первое упоминание о полярном сиянии в “Бамбуковых анналах” (977-957 гг. до н.э.)
- Описание Пифеем (4 в. до н.э.) и Сенекой (1 в. до н.э.)
- Плиний Старший упоминал полярные сияния в “Естественной истории”
-
Древние изображения и легенды
- Наскальные рисунки кроманьонцев (30 000 г. до н.э.)
- Легенда о Фубао (2600 г. до н.э.)
- Существо Шилонг в “Шанхайцзине”
-
Полярные сияния в фольклоре
- Фазаны в японском фольклоре
- Полярные сияния у австралийских аборигенов
- Полярные сияния у маори Новой Зеландии
-
Научные объяснения
- Нордрльос в норвежской хронике (1230 г.)
- Гипотеза Франклина (1778 г.)
- Магнитные бури и полярные сияния (1741 г.)
-
Полярные сияния в культуре
- Мифы коренных американцев
- Полярные сияния в гражданской войне в Америке
- Полярные сияния в литературе и искусстве
-
Современные исследования
- Полярные сияния на Юпитере и Сатурне
- Полярные сияния на Венере и Марсе
-
Анализ магнитных аномалий на Марсе
- Ученые обнаружили корреляцию между выбросами и сильным магнитным полем.
- Источник светового излучения — поток электронов вдоль магнитных линий.
-
Полярные сияния на комете 67P/Чурюмова-Герасименко
- Наблюдались в дальнем ультрафиолетовом диапазоне.
- Выявлены атомарные выбросы водорода и кислорода.
- Полярное сияние вызвано взаимодействием электронов солнечного ветра с частицами газа.
-
Полярные сияния на экзопланетах
- Предполагается ионизация в верхних слоях атмосферы.
- Полярные сияния на экзопланетах пока не обнаружены.
-
Первые внесолнечные полярные сияния
- Обнаружены в июле 2015 года над коричневым карликом LSR J1835+3259.
- Красное полярное сияние в миллион раз ярче северного.
- Возможные объяснения: звездные ветры или выбросы вещества вокруг карликовой звезды.
-
Дополнительные ресурсы
- Прогноз полярных сияний и карты вероятности их появления.
- Видео и фотографии полярных сияний.
- Документальные фильмы и научные статьи о полярных сияниях.