Наземна обсерваторія, яка займається записом спалаху північного сяйва, зафіксувала зображення незрозумілого блідого сірого сяйва серед смуг зеленого і червоного кольору, що дає дослідникам нові відомості щодо цієї загадки.
Хоча яскраве вторгнення само по собі було помічено спостерігачами на півночі раніше, ніхто не мав чіткої відповіді на його появу.
Завдяки новим спектральним даним, група дослідників під керівництвом вчених з Університету Калгарі в Канаді, можливо, нарешті знайшла розв’язок у хімії атмосфери, порівнюючи білі і сірі острівці з недавно описаним метеорологічним феноменом з відносно примхливою назвою “STEVE”.
“Ви бачите цей динамічний зелений аврор, ви бачите трохи червоного сяйва на фоні, і раптом з’являється ця структурована – майже як пляма – сіре або біле світіння, яке пов’язане з північним сяйвом”, говорить Емма Спенсвік, фізик Університету Калгарі.
“Отже, перша реакція будь-якого вченого – ‘Що це?'”
Сіре сяйво
В основному, Сонце тримає свій бурхливий суп із заряджених часток під контролем завдяки гравітації та заплутаній мережі магнітних полів. Час від часу сили вирівнюються, і маленькі кількості плазми викидаються в наш бік.
Магнітне поле Землі більшість цього енергетичного дощу відводить в космос, але в екстремальних випадках частина сонячних часток стикається з атмосферою, змушуючи її молекули світитися в багатій палітрі кольорів, що визначаються їхнім елементним складом та концентрацією.
Зелені та рожеві відтінки є типовими для таких світлових шоу, оскільки вони виникають через свічення кисню та азоту на різних висотах, але випадкові вкраплення білого і сірого кольору не мали простого пояснення.
Однак північне сяйво – не єдине шоу в небі. Атмосфера нашої планети може випромінювати світло й через інші енергетичні процеси, деякі з яких складніші, ніж інші. Наприклад, просте сонячне світло може спричинити розпад молекул, які потім знову з’єднуються, випромінюючи слабке світло, яке можна побачити в тіні Землі, відоме як нічне сяйво.
Кілька років тому сіре-малинове сяйво, звано STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement), представило фізикам нову загадку.
Маючи суцільний спектр довжин хвиль, що зливаються в відтінки білого і сірого, структура і колір STEVE відрізняли його від звичайних аурор. Хоча дослідники продовжують розгадувати, що стоїть за цим незвичайним метеорологічним феноменом, припускається, що бліді світлі відтінки можуть бути схожими на нічне сяйво, що є результатом деяких хімічних перетворень.
“Між тим, що ми зараз бачимо, і STEVE є певні схожості”, каже Спенсвік. “STEVE проявляється як цей малиновий або сірий структурний елемент.
“Чесно кажучи, спектр висот між ними дуже схожий, але це, через зв’язок з динамічним північним сяйвом, майже вбудовано в саму аурору. Його важче помітити, тоді як STEVE знаходиться окремо від аури – велика смуга, що перетинає небо.”
На щастя, дослідникам не потрібно вдивлятися в небо ночами, сподіваючись побачити незвичайні плями в північному сяйві. Нещодавно введена високо роздільна обсерваторія, що знімає небо, званий Transition Region Explorer, забезпечує записи аурор у кольорових профілях, каліброваних для надійного спектрального аналізу, що дозволяє дослідницькій команді аналізувати спектр хвиль, що складають біле світло, для отримання підказок щодо його походження.
Дослідники визначили, що плями варіюються за розмірами від десятків до сотень кілометрів, з’являються в активних аурорах і, ймовірно, спричинені чимось у виставі, що виділяє тепло, яке в свою чергу ініціює хімічні реакції, здатні випромінювати суцільний спектр електромагнітних хвиль.
Що саме розпадається і знову з’єднується для світіння, поки що лише гіпотетичне питання, але весь процес може становити новий ланцюг подій, побічно пов’язаний з північними сяйвами.
Моделювання шарів атмосфери в лабораторних експериментах та збір нових прикладів цих загадкових білих плям світла можуть додати важливі деталі та нові складнощі до найбільшого шоу в небі.