Северное сияние возникает, когда в атмосферу вдоль силовых линий земного магнитного поля проникают высокоэнергетические частицы и сталкиваются там с молекулами газа, высвобождая избыточную энергию. Это световые волны разной длины, которые могут создавать светящуюся вуаль, мерцание или прерывистые всплески. Однако отдельные физические процессы, лежащие в основе различных вариантов полярного сияния, до конца не изучены.
На этой фотографии показан очень редкий вариант полярного света, открытый всего несколько лет назад: полярное сияние «Дюна», для которого характерны вытянутые параллельные волны в зеленой пелене света. Теперь исследовательская группа под руководством Максима Грандена из Хельсинкского университета подтвердила гипотезу его возникновения с помощью данных спутниковых измерений. Они доказывают, что во время такого полярного сияния в мезосфере действительно существовал особенно сильный инверсионный слой и это привело к увеличению там плотности кислорода. Следовательно, различия в яркости дюнных волн могут быть вызваны колебаниями этого вещества.
Еще в 2020 году финские ученые предполагали, что светящиеся волны «Дюны» были вызваны особым метеорологическим явлением - мезосферным прибоем, когда пограничный инверсионный слой образуется непосредственно под верхней границей мезосферы. Плотные атмосферные волны могут концентрироваться в нем, как в волноводе, и распространяться по горизонтали на большие расстояния. Дополнительные данные также показали, что во время «Дюны» в атмосферу вдоль силовых линий земного магнитного поля поступало больше электронов. Эти частицы высокой энергии, вероятно, вызывают возбуждение атомов мезосферного газа и запускают это редкое явление.
«Дюны» в основном можно наблюдать к югу от классической зоны полярного сияния. Возникнув на 100-километровой высоте, они могут распространяться в направлении с востока на запад более чем на 1500 километров.
Источник информации и фото:
