• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.01.2025, 11:59
Адель Романенкова
891

Белым пятнам во время полярного сияния нашли объяснение

❋ 4.8

Иногда обычные — разноцветные — полярные сияния сопровождаются яркими белыми всполохами, природа которых до сих пор не была ясна. Теперь, благодаря все более совершенной технике, удалось зафиксировать десятки таких необычных случаев. Оказалось, эти белые сияния похожи на еще одно эффектное атмосферное явление под названием «стив».

Белое свечение во время полярного сияния
Белое свечение во время полярного сияния / © E. Spanswick et al, 2025

Полярные сияния — порождения солнечного ветра, то есть постоянно летящего от светила потока его собственного вещества: протонов, электронов и даже целых гелиевых ядер. В основном обширная земная магнитосфера сдерживает всю эту бомбардировку в сотнях и тысячах километров над планетой, но у нее есть два уязвимых места: Северный и Южный полюса. Силовые линии магнитного поля Земли выходят из одного из них и, обогнув мир, входят в другой полюс. Поэтому именно там заряженные частицы Солнца получают возможность встретиться с более плотными слоями атмосферы.

Атомы и целые молекулы в атмосфере от этой атаки временно приходят в возбужденное состояние: носящиеся вокруг их атомных ядер электроны переходят на более высокие «орбиты». Вскоре они возвращаются на прежние уровни, но не без видимых последствий: в момент обратного перемещения каждого электрона испускается фотон. Отсюда и свечение.

Его цвет зависит от конкретного вещества, атакованного солнечными частицами, а также от высоты: к примеру, кислород на высотах примерно от 100 до 300 километров светится зеленым, выше — красным. Синий и фиолетовый оттенки бывают от азота на сравнительно небольших высотах.

В любом случае полярные сияния в основном цветные, но время от времени в них бывают белые или «серовато-белые» световые «шлейфы». Для них до сих пор не было предложено четкого объяснения. Как известно, белый свет объединяет в себе весь видимый спектр, то есть все возможные длины волн видимого света. Недавно природу этих необычных полярных сияний решила прояснить команда ученых из Канады и США.

В статье для издания Nature Communications исследователи обобщили наблюдения 30 таких случаев и обратили внимание, что по своим характеристикам эти сияния очень похожи на другой не менее интересный атмосферный феномен — так называемый стив. Это эффектная, яркая бело-фиолетовая полоса, которая тянется на сотни километров и пересекает немалую часть ночного неба.

Атмосферное явление STEVE / © Wikipedia / Автор: Александр Литвинов 

«Стивом» ее окрестили на самом деле в шутку, вспомнив эпизод из популярного мультфильма, где герои решают назвать так новое неизвестное явление. Позже в NASA решили «узаконить» этот термин и предложили использовать его как аббревиатуру STEVE — Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, «Сильное повышение скорости теплового излучения».

Физики пришли к выводу, что такая полоса свечения идет от потока очень горячего газа на высоте примерно 300 километров над Землей. Интересно, что стив открыли исследователи полярных сияний, и они подозревают в нем то же последствие влияния солнечных частиц на атмосферу, только связанное не с возбуждением атомов, а с нагревом.

Для белых и серо-белых вкраплений в полярные сияния теперь предложили похожий механизм возникновения. По словам ученых, это может быть хемилюминесценция — свечение из-за химических реакций, в данном случае спровоцированных экстремальным нагревом верхних слоев атмосферы. Как подчеркнули исследователи, полярные сияния оказались гораздо более сложным процессом, чем предполагалось.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Адель Романова
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий