Японський космічний корабель Arase (раніше його називали ERG) спостерігав хорові хвилі та розсіяні електрони в магнітосфері Землі, походження пульсаційних полярних зон. Розсіяні електрони осідали в атмосфері, внаслідок чого виходило полярне освітлення.
(Зображення: © Наукова команда ERG)
Нове дослідження виявило походження інтенсивних мерехтливих проявів світла високо в атмосфері Землі.
На думку вчених, що стоять за новими досліджень, подібні полярні походження можуть мати місце вище Юпітера та Сатурна.
Драматичні світлові шоу, відомі як північне та південне сяйво, також зване полярними породами, настільки ж різноманітні за своєю природою, як і кольори, які вони демонструють у небі. Найвідоміший вид, відомий як дискретні полярні походження, славиться мерехтливими стрічками та стримерами кольору. Навпаки, пульсуючі полярні світила - це гігантські миготливі ділянки світла. [Посібник з Аврори: Як працює Північне сяйво (інфографіка)]
Результат полярних подій, коли потоки швидкохідних частинок від сонця - спільно відомого як сонячний вітер - потрапляють у магнітосферу Землі - оболонку електрично заряджених частинок, захоплених магнітним полем планети. Тоді як дискретні полярні походження виникають в декількох тисячах миль над земною поверхнею, пульсуючі полярні походження виникають приблизно в 10 разів далі.
Попередні дослідження припускали, що пульсуючі полярні хвилі викликаються електромагнітними коливаннями, відомими як хорові хвилі, що виникають у магнітосфері на екваторі. Ідея полягала в тому, що хвилі хору направляють електрони в магнітосфері, що прямує по лініях магнітного поля планети до верхів'я земної атмосфери, генеруючи світло, коли вони стикаються з молекулами повітря.
Однак протягом десятиліть вчені не могли зібрати достатньо чутливих наземних та космічних спостережень, щоб скласти в потрібний час і місце, щоб довести цю модель. Тепер дослідники нарешті зібрали прямі докази ланцюга подій, що стоять за пульсуючою полярністю.
Вчені проаналізували дані космічного корабля Arase, який був запущений Японським агентством аерокосмічних досліджень у кінці 2016 року. Цей супутник міг як виявити хвилі хору, так і дослідити їх вплив на магнітосферні електрони у вузькому вікні навколо лінії магнітного поля.
Також дослідники визначили, де лінія магнітного поля, яку досліджував космічний корабель «Араза», контактувала із Землею. Вони шукали будь-яку пульсуючу аврору, що відповідає активності електронів, викликану хвилями хору.
Вчені ідентифікували аврору 2017 року в центральній частині Канади, яка, очевидно, генерувалася магнітосферними електронами, розсіяними хвилями хору.
"Результати спостережень зазвичай дуже складні, і тести теоретичних прогнозів часто призводять до неоднозначних результатів, чого тут не було", - сказав керівник дослідження Сатоші Касахара, космічний і планетарний фізик з Токіоського університету.
Дослідники відзначили, що подібна активність може спостерігатися в полярних Юрі та Сатурні, де попередні роботи виявляли хвилі хору. "Застосування для інших планет було б захоплюючим", - сказав Касахара для Space.com.
Сьогодні (14 лютого) дослідники детально розкрили свої висновки в журналі Nature.
