Які причини полярного сяйва?

Барвиста завіса полярного сяйва висвітлює небо Аляски.

У верхніх широтах як північні, і Південної півкуль іноді можна спостерігати на небі захоплююче видовище, відоме як північне або, відповідно, південне полярне сяйво. Це явище виникає, коли електрично заряджені частинки, які випромінює сонцем, стикаються в іоносфері на висоті 80-500 км з атомами і молекулами, отчого останні починають випромінювати світло.

Ці частинки приносяться на Землю сонячним вітром і являють собою потужний потік протонів і електронів, що мчить зі швидкістю, перевищує мільйон кілометрів на годину. Сонячний вітер несе з собою і частина заряду магнітного поля Сонця, яке, взаємодіючи з земною магнітосферою, змушує частинки опускатися на Землю уздовж силових ліній магнітного поля поблизу полюсів.

Змішання магнітних полів

Тиск сонячного вітру стискає магнітне поле Землі на денній стороні на відстань приблизно рівне 64000 км від поверхні. На нічній стороні сонячний вітер розширює магнітосферу в сто разів. Сонячне магнітне поле взаємодіє з магнітним полем Землі на кордоні магнітосфери на нічній стороні, а частинки сонячного вітру рухаються уздовж силових магнітних ліній до полюсів.

Генератор полярного сяйва

Протони в сонячному вітрі заряджені позитивно, а електрони – негативно. Мають різні заряди, частинки відштовхуються і рухаються в протилежних напрямках: протони – до ранкової стороні магнітосфери, електрони – до вечірньої стороні. Потік частинок створює протилежно заряджені полюси, виступаючи таким чином у ролі величезного електрогенератора. Електричний струм, який тече через овали полярного сяйва в магнітосфері над полюсами планети, називається випрямленою струмом. Загальна потужність струму, що виробляється “полярним генератором”, перевищує трильйон ват.

Структура полярного сяйва

Електрони випрямленого струму в атмосфері рухаються по спіралі уздовж силових ліній магнітного поля Землі. Тут вони стикаються з атомами і молекулами, повідомляючи їм імпульс і примушуючи випромінювати світло. Прибувають частинки сповільнюються в результаті зіткнень і випромінюють рентгенівський світло, в той час як збуджені гази звільняють ще більше електронів в ланцюгової реакції зіткнення. Атоми кисню, таким чином, випромінюють зелене світло, а молекули азоту – рожевий.

Струми полярного сяйва

Як видно з супутників, що знаходяться на орбіті високо над Землею, полярні сяйва з’являються над полюсами як овальні обручі. Крім випрямленого струму всередині такого овалу, присутній і вторинний струм, поточний в протилежному напрямку уздовж його зовнішнього краю.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.50 out of 5)

Які причини полярного сяйва?