Ученые назвали плазму причиной аномально ярких изгибов северного сияния

Исследователи из Киото провели моделирование, в рамках которого объяснили причину появления аномально ярких изгибов северного сияния. По мнению исследователей, это явление является следствием движения плазмы в верхних слоях атмосферы Земли. Результаты своих исследований ученые опубликовали в Journal of Geophysical Research.

В ходе моделирования исследователи описали сценарий образования и распространения характерного изгиба северного сияния, который называют westward travelling surge - WTS ("движущийся к западу изгиб"). Это очень яркий изгиб, который наблюдается даже в светлое время суток, и действительно смещается непременно к западу - это связано с тем, что по дуге в горизонтальном направлении текут токи с востока на запад, в направлении, обратном вращению Земли.

Согласно модели ученых, плазма, удерживаемая в ионосфере (сильно ионизированном вследствие облучения космическими лучами слое атмосферы) магнитным полем нашей планеты, сжимается и движется в сторону Земли в областях над ее полюсами (в этих местах сходятся силовые линии магнитного поля). На этом пути перпендикулярный поток частиц трансформируется - плазма начинает "растекаться" параллельно силовым линиям. Давление в плазме усиливается, в результате чего образуется поток заряженных частиц, ориентированных по направлению магнитного поля. Попадая в ионосферу, этот ток и генерирует начальное сияние.

Дальнейшее движение частиц вынуждает плазму распространяться на восток и запад. Проводимость ионосферы в этих областях растет, возникает эффект Холла, то есть генерируется разность потенциалов. В результате плазма движется против часовой стрелки - дополнительная завихренность движения приводит к образованию локализованных восходящих потоков в низких атмосферных слоях, что и проявляется в виде WTS.

Ранее процесс, лежащий в основе образования подобных "завихрений", был не ясен для ученых. По мнению исследователей, новая работа позволит решить многие проблемы, связанные с возникновением этого природного явления. В частности, уменьшить сбои в работе спутников и электросетей.

Ранее сообщалось о том, что северное сияние было зафиксировано на большей части Центральной Европы и в США. Появление северного сияния на большей территории связано с высокой активностью на Солнце, которая на данный момент находится на пике. Геомагнитное излучение Солнца было особенно сильным, в результате чего солнечный ветер, который взаимодействовал с атмосферой Земли, вызывал Солнечное сияние за пределами полюсов.