Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Aurora borealis )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Изображения полярных сияний со всего мира, в том числе с более редкими красными и синими огнями.
Aurora australis с МКС , 2017 г. Видео этой встречи: [2]

Аврора ( во множественном числе: полярные сияния или сияния ), [а] иногда называют полярных сияний (полярное сияние), северное сияние ( северное сияние), или южные огни (Aurora Australis), естественный свет дисплея в небе Земли, преимущественно замечен в высокоширотных регионах (вокруг Арктики и Антарктики ).

Полярные сияния являются результатом возмущений в магнитосфере, вызванных солнечным ветром . Эти возмущения иногда бывают достаточно сильными, чтобы изменить траектории заряженных частиц как в солнечном ветре, так и в магнитосферной плазме. Эти частицы, в основном электроны и протоны , выпадают в верхние слои атмосферы ( термосферу / экзосферу ).

В результате ионизация и возбуждение составляющих атмосферы излучают свет разного цвета и сложности. Форма полярных сияний, возникающих в полосах вокруг обеих полярных областей, также зависит от величины ускорения, сообщаемого высыпающимся частицам. Осажденные протоны обычно производят оптическое излучение как падающие атомы водорода после получения электронов из атмосферы. Протонные сияния обычно наблюдаются на более низких широтах. [2]

Большинство планет в нашей солнечной системе , некоторые естественные спутники , коричневые карлики и даже кометы также являются источниками полярных сияний.

Этимология [ править ]

Слово «Аврора» происходит от имени римской богини зари Авроры , которая путешествовала с востока на запад, возвещая о приходе солнца. [3] Древнегреческие поэты использовали это имя метафорически для обозначения рассвета, часто упоминая его игру цветов на темном небе ( например , «рассвет с розовыми пальцами»). [4]

Происшествие [ править ]

Большинство полярных сияний происходит в полосе, известной как «зона полярных сияний» [5], которая обычно имеет ширину от 3 ° до 6 ° по широте и от 10 ° до 20 ° от геомагнитных полюсов в любое местное время (или долготу), что наиболее очевидно. видно ночью на фоне темного неба. Область, в которой в настоящее время наблюдается полярное сияние, называется «авроральным овалом» - полосой, смещенной солнечным ветром в сторону ночной стороны Земли. [6] Ранние доказательства геомагнитной связи получены из статистики наблюдений за полярными сияниями. Элиас Лумис (1860 г.), [7] и позже Герман Фриц (1881 г.) [8] и Софус Тромхольт (1881 г.) [9]более подробно установлено, что полярные сияния возникали преимущественно в зоне полярных сияний. Ежедневные положения авроральных овалов размещены в Интернете. [10]

В северных широтах эффект известен как северное сияние или северное сияние. Первый термин был придуман Галилеем в 1619 году от римской богини зари и греческого названия северного ветра. [11] [12] Южный аналог, северное сияние или южное сияние, имеет черты, почти идентичные северному сиянию, и изменяется одновременно с изменениями в северной авроральной зоне. [13] Северное сияние видно из высоких южных широт Антарктиды , Чили , Аргентины , Новой Зеландии и Австралии..

Геомагнитная буря вызывает авроральные овалы (север и юг) расширяться, в результате чего полярные сияния на более низких широтах. Мгновенное распределение полярных сияний («авроральный овал») [5] немного отличается, поскольку центр полярных сияний находится примерно на 3–5 ° в ночное время от магнитного полюса, так что дуги полярных сияний достигают наибольшего расстояния к экватору, когда рассматриваемый магнитный полюс находится между наблюдатель и Солнце . Полярное сияние лучше всего видно в это время, которое называется магнитной полночью .

Полярные сияния, наблюдаемые в овале полярных сияний, могут быть прямо над головой, но издалека они освещают горизонт, направленный к полюсу, зеленоватым свечением, а иногда и тускло-красным, как если бы Солнце поднималось с необычного направления. Полярные сияния также возникают к полюсу от авроральной зоны в виде диффузных пятен или дуг [14], которые могут быть субвизуальными.

Видео северного сияния, сделанное экипажем 28-й экспедиции на борту Международной космической станции
Воспроизвести медиа
Эта последовательность снимков была сделана 17 сентября 2011 года с 17:22:27 до 17:45:12 по Гринвичу
на восходящем перевале с юга Мадагаскара на север Австралии над Индийским океаном.
Воспроизвести медиа
Эта последовательность снимков была сделана 7 сентября 2011 года с 17:38:03 до 17:49:15 по Гринвичу,
от южных и антарктических земель Франции в южной части Индийского океана до южной части Австралии.
Воспроизвести медиа
Эта последовательность снимков была сделана 11 сентября 2011 года с 13:45:06 до 14:01:51 по Гринвичу, с нисходящего перевала недалеко от восточной Австралии, с округлением до восходящего перевала к востоку от Новой Зеландии.
Карты NOAA Северной Америки и Евразии
Северная Америка
Евразия
На этих картах показана местная полуночная экваториальная граница полярного сияния на разных уровнях геомагнитной активности. Kp = 3 соответствует низкому уровню геомагнитной активности, в то время как Кр = 9 представляет высокие уровни.

Иногда полярные сияния наблюдаются на широтах ниже зоны полярных сияний, когда геомагнитная буря временно увеличивает овал полярных сияний. Сильные геомагнитные бури чаще всего случаются во время пика 11-летнего цикла солнечных пятен или в течение трех лет после пика. [15] [16]Электрон вращается по спирали вокруг силовой линии под углом, который определяется его векторами скорости, параллельными и перпендикулярными, соответственно, локальному вектору геомагнитного поля B. Этот угол известен как «питч-угол» частицы. Расстояние или радиус электрона от силовой линии в любой момент времени называется его ларморовским радиусом. Угол наклона увеличивается по мере того, как электрон перемещается в область с большей напряженностью поля, ближе к атмосфере. Таким образом, некоторые частицы могут вернуться или отразиться, если перед входом в атмосферу угол станет равным 90 °, чтобы столкнуться с более плотными молекулами там. Другие частицы, которые не являются зеркальными, входят в атмосферу и вносят свой вклад в отображение полярных сияний на разных высотах. Другие типы полярных сияний наблюдались из космоса, например, «полярные дуги».протянувшаяся к Солнцу через полярную шапку, связанная с ней «тета-аврора»,[17] и «дневные дуги» около полудня. Это относительно нечасто и плохо понимается. Происходят и другие интересные эффекты, такие как мерцающее полярное сияние, «черное сияние» и субвизуальные красные дуги. Вдобавок ко всему этому, вокруг двух полярных куспидов наблюдается слабое свечение (часто темно-красное), силовые линии отделяют те, которые проходят через Землю, от тех, которые уносятся в хвост и закрываются на расстоянии.

Изображения [ редактировать ]

Воспроизвести медиа
Видео северного сияния с Международной космической станции

Высоты, на которых происходят полярные сияния, были обнаружены Карлом Стёрмером и его коллегами, которые использовали камеры для триангуляции более 12000 полярных сияний. [18] Они обнаружили, что большая часть света излучается на высоте от 90 до 150 км над землей, а иногда распространяется и на более чем 1000 км. Сегодня изображения полярных сияний встречаются значительно чаще, чем в прошлом, из-за увеличения использования цифровых камер с достаточно высокой чувствительностью. [19]Кинопленка и цифровая экспозиция для авроральных дисплеев сопряжена с трудностями. Из-за различных цветовых спектров и временных изменений, происходящих во время экспонирования, результаты несколько непредсказуемы. Различные слои пленочной эмульсии по-разному реагируют на более низкий уровень освещенности, и выбор пленки может быть очень важным. Более длинные выдержки накладывают быстро меняющиеся функции и часто скрывают динамический атрибут изображения. Более высокая чувствительность создает проблемы с зернистостью.

Дэвид Малин впервые применил множественную экспозицию, используя несколько фильтров для астрономической фотографии, рекомбинируя изображения в лаборатории для более точного воссоздания визуального отображения. [20] Для научных исследований часто используются прокси, такие как ультрафиолет и коррекция цвета, чтобы имитировать внешний вид человека. Также используются методы прогнозирования для определения степени отображения - очень полезный инструмент для охотников за полярным сиянием. [21] Наземные объекты часто попадают в изображения полярных сияний, что делает их более доступными и с большей вероятностью публиковать на крупных веб-сайтах. [22] Превосходные изображения можно получить со стандартной пленкой (с рейтингом ISO от 100 до 400) и однообъективной зеркальной камерой.с полной апертурой , светосильным объективом (например, f1,4 50 мм) и выдержкой от 10 до 30 секунд, в зависимости от яркости северного сияния. [23]

Ранние работы по получению изображений полярных сияний были выполнены в 1949 году Университетом Саскачевана с использованием радара SCR-270 .

  • Полярное сияние во время геомагнитной бури, которая, скорее всего, была вызвана выбросом корональной массы Солнца 24 мая 2010 г., снято с МКС.

  • Диффузное сияние, наблюдаемое спутником DE-1 с околоземной орбиты

  • Эстония , 18 марта 2015 г.

Формы полярных сияний [ править ]

Согласно Кларку (2007), есть четыре основных формы, которые можно увидеть с земли, от наименее заметных к наиболее заметным: [24]

Различные формы
  • Мягкое свечение у горизонта. Они могут быть близки к пределу видимости [25], но их можно отличить от залитых лунным светом облаков, потому что звезды можно увидеть неуменьшенными через свечение.
  • Пятна или поверхности , похожие на облака.
  • Дуги изгибаются по небу .
  • Лучи представляют собой светлые и темные полосы, пересекающие дуги, разной степени доходящие вверх.
  • Короны покрывают большую часть неба и расходятся в одной точке на нем.

Брекке (1994) также описал некоторые полярные сияния как занавески . [26] Сходство со шторами часто усиливается складками внутри дуг. Дуги могут фрагментироваться или распадаться на отдельные, временами быстро меняющиеся, часто с лучами части, которые могут заполнять все небо. Они также известны как дискретные полярные сияния , которые иногда достаточно ярки, чтобы ночью читать газету. [27]

Эти формы согласуются с тем, что полярные сияния формируются магнитным полем Земли. Внешний вид дуг, лучей, штор и корон определяется формой светящихся частей атмосферы и положением зрителя . [28]

Цвета и длины волн аврорального света [ править ]

  • Красный : на самых больших высотах возбужденный атомарный кислород излучает на длине волны 630 нм (красный); низкая концентрация атомов и меньшая чувствительность глаз к этой длине волны делают этот цвет видимым только при более интенсивной солнечной активности. Низкое количество атомов кислорода и их постепенно уменьшающаяся концентрация обуславливают тусклый вид верхних частей «занавесок». Алый, малиновый и карминный - наиболее часто встречающиеся оттенки красного для полярных сияний.
  • Зеленый : на более низких высотах более частые столкновения подавляют режим 630 нм (красный): преобладает излучение 557,7 нм (зеленый). Достаточно высокая концентрация атомарного кислорода и более высокая чувствительность глаза к зеленому цвету делают зеленые полярные сияния наиболее распространенными. Возбужденный молекулярный азот (атомарный азот встречается редко из-за высокой стабильности молекулы N 2 ) играет здесь роль, поскольку он может передавать энергию при столкновении с атомом кислорода, который затем излучает ее на зеленой длине волны. (Красный и зеленый также могут смешиваться вместе, давая розовые или желтые оттенки.) Быстрое уменьшение концентрации атомарного кислорода ниже примерно 100 км является причиной резкого края нижних краев штор. Обе длины волны 557,7 и 630,0 нм соответствуют запрещенным переходам. атомарного кислорода, медленный механизм, ответственный за постепенность (0,7 с и 107 с соответственно) вспышки и затухания.
  • Синий : на еще более низких высотах атомарный кислород встречается редко, а молекулярный азот и ионизированный молекулярный азот берут верх в производстве видимого светового излучения, излучающего на большом количестве длин волн как в красной, так и в синей частях спектра, с длиной волны 428 нм (синий). быть доминирующим. Синие и пурпурные выбросы, обычно на нижних краях «занавесок», проявляются при самых высоких уровнях солнечной активности. [29] Переходы молекулярного азота происходят намного быстрее, чем переходы атомарного кислорода.
  • Ультрафиолет : Ультрафиолетовое излучение полярных сияний (в пределах оптического окна, но невидимое практически для всех [ требуется пояснение ] людей) наблюдалось с помощью необходимого оборудования. Ультрафиолетовые полярные сияния также наблюдались на Марсе [30], Юпитере и Сатурне.
  • Инфракрасное излучение: инфракрасное излучение с длинами волн, которые находятся в пределах оптического окна, также является частью многих полярных сияний. [30] [31]
  • Желтый и розовый - это смесь красного и зеленого или синего. В редких случаях можно увидеть другие оттенки красного, а также оранжевый; желто-зеленый встречается умеренно. [ требуется пояснение ] Поскольку красный, зеленый и синий являются основными цветами аддитивного синтеза цветов, теоретически возможен практически любой цвет, но упомянутые в этой статье составляют практически исчерпывающий список.

Изменения со временем [ править ]

Полярные сияния со временем меняются. За ночь они начинают светиться и продвигаются к коронам, хотя могут и не дотянуться до них. Они имеют тенденцию исчезать в обратном порядке. [26]

На более коротких временных масштабах полярные сияния могут изменять свой внешний вид и интенсивность, иногда так медленно, что их трудно заметить, а иногда быстро до субсекундной шкалы. [27] Явление пульсирующих полярных сияний является примером изменения интенсивности в течение коротких промежутков времени, обычно с периодами 2–20 секунд. Этот тип полярного сияния обычно сопровождается уменьшением пиковых высот выбросов примерно на 8 км для синих и зеленых выбросов и скорости солнечного ветра выше средней (~ 500 км / с). [32]

Другое авроральное излучение [ править ]

Вдобавок полярное сияние и связанные с ним токи производят сильное радиоизлучение около 150 кГц, известное как авроральное километровое излучение (AKR), обнаруженное в 1972 году. [33] Ионосферное поглощение делает AKR наблюдаемым только из космоса. Также было обнаружено рентгеновское излучение, исходящее от частиц, связанных с полярными сияниями. [34]

Аврора шум [ править ]

Шум северного сияния , похожий на шипение или потрескивание, начинается примерно на 70 м (230 футов) над поверхностью Земли и вызывается заряженными частицами в инверсионном слое атмосферы, образующемся в течение холодной ночи. Заряженные частицы разряжаются, когда частицы от Солнца попадают в инверсионный слой, создавая шум. [35] [36]

Атипичные полярные сияния [ править ]

СТИВ [ править ]

В 2016 году более пятидесяти гражданских научных наблюдений описали неизвестный для них тип полярного сияния, который они назвали « СТИВ » за «сильное увеличение скорости теплового излучения». СТИВ - не полярное сияние, а вызвано полосой горячей плазмы шириной 25 км (16 миль) на высоте 450 км (280 миль), с температурой 6000 К (5730 ° C; 10340 ° F) и текущей при скорость 6 км / с (3,7 миль / с) (по сравнению с 10 м / с (33 фута / с) вне ленты). [37]

Штакетник Аврора [ править ]

Процессы, вызывающие СТИВА, также связаны с полярным сиянием из штакетника, хотя последнее можно увидеть и без СТИВА. [38] [39] Это полярное сияние, потому что оно вызвано высыпанием электронов в атмосферу, но оно появляется за пределами аврорального овала, [40] ближе к экватору, чем типичные полярные сияния. [41] Когда появляется северное сияние из штакетника со СТИВОМ, оно находится внизу. [39]

Причины [ править ]

Полное понимание физических процессов, которые приводят к разным типам полярных сияний, все еще неполно, но основная причина связана с взаимодействием солнечного ветра с магнитосферой Земли . Различная интенсивность солнечного ветра вызывает эффекты разной величины, но включает один или несколько из следующих физических сценариев.

  1. Спокойный солнечный ветер, протекающий мимо магнитосферы Земли, постоянно взаимодействует с ней и может как инжектировать частицы солнечного ветра непосредственно на линии геомагнитного поля, которые являются «открытыми», а не «закрытыми» в противоположном полушарии, так и обеспечивать диффузию через носовую часть. шок . Это также может привести к образованию частиц, уже захваченных радиационными поясами.выпадать в атмосферу. Как только частицы попадают в атмосферу из радиационных поясов, в спокойных условиях, новые частицы заменяют их очень медленно, и конус потерь истощается. Однако в хвосте магнитосферы кажется, что траектории частиц постоянно перетасовываются, вероятно, когда частицы пересекают очень слабое магнитное поле вблизи экватора. В результате поток электронов в этой области почти одинаков во всех направлениях («изотропный») и обеспечивает постоянную подачу протекающих электронов. Утечка электронов не оставляет положительно заряженного хвоста, потому что каждый утекший электрон, потерянный в атмосферу, заменяется электроном с низкой энергией, вытянутым вверх из ионосферы . Такая замена «горячих» электронов «холодными» полностью согласуется с2-й закон термодинамики . Полный процесс, который также генерирует электрический кольцевой ток вокруг Земли, неясен.
  2. Геомагнитное возмущение из-за усиленного солнечного ветра вызывает искажения хвоста магнитосферы («магнитные суббури»). Эти «суббури», как правило, возникают после продолжительных периодов (часов), в течение которых межпланетное магнитное поле имело заметную южную составляющую. Это приводит к более высокому уровню взаимосвязи между его силовыми линиями и силовыми линиями Земли. В результате солнечный ветер перемещает магнитный поток (трубки силовых линий магнитного поля, «запертые» вместе с их резидентной плазмой) от дневной стороны Земли к хвосту магнитосферы, расширяя препятствие, которое он представляет потоку солнечного ветра, и сужая хвост. на ночной стороне. В конечном итоге часть плазмы хвоста может отделиться (« магнитное пересоединение »); несколько капель ("плазмоиды") сжимаются вниз по течению и уносятся солнечным ветром; другие сжимаются к Земле, где их движение вызывает сильные вспышки полярных сияний, в основном около полуночи (" процесс разгрузки "). Геомагнитная буря, возникающая в результате большего взаимодействия, добавляет гораздо больше частиц к плазма, захваченная вокруг Земли, также вызывает усиление "кольцевого тока". Иногда результирующая модификация магнитного поля Земли может быть настолько сильной, что вызывает полярные сияния, видимые на средних широтах, на силовых линиях гораздо ближе к экватору, чем у полярных сияний. авроральная зона.
    Луна и Аврора
  3. Ускорение авроральных заряженных частиц неизменно сопровождает возмущение магнитосферы, вызывающее полярное сияние. Этот механизм, который, как полагают, в основном возникает из-за сильных электрических полей вдоль магнитного поля или взаимодействий волна-частица, увеличивает скорость частицы в направлении ведущего магнитного поля. Таким образом, угол тангажа уменьшается и увеличивается вероятность его выпадения в атмосферу. Как электромагнитные, так и электростатические волны, возникающие во время сильных геомагнитных возмущений, вносят значительный вклад в процессы возбуждения, поддерживающие полярное сияние. Ускорение частиц представляет собой сложный промежуточный процесс для косвенной передачи энергии солнечного ветра в атмосферу.
Северное сияние (11 сентября 2005 г.), снятое спутником НАСА IMAGE , цифровое наложение на составное изображение Голубого мрамора . Также доступна анимация, созданная с использованием тех же спутниковых данных.

Детали этих явлений до конца не изучены. Однако ясно, что основным источником авроральных частиц является солнечный ветер, питающий магнитосферу, резервуар, содержащий зоны излучения и временно захваченные магнитными ловушками частицы, удерживаемые геомагнитным полем, в сочетании с процессами ускорения частиц. [42]

Авроральные частицы [ править ]

Непосредственная причина ионизации и возбуждения составляющих атмосферы, приводящих к полярным сияниям, была обнаружена в 1960 году, когда первый полет ракеты из форта Черчилль в Канаде показал поток электронов, входящих в атмосферу сверху. [43] С тех пор многие исследовательские группы, использующие ракеты и спутники для пересечения авроральной зоны, кропотливо и со стабильно улучшающимся разрешением с 1960-х годов получили обширный набор измерений. Основные выводы заключаются в том, что дуги полярных сияний и другие яркие формы возникают из-за электронов, которые были ускорены в течение последних нескольких 10 000 км или около того их погружения в атмосферу. [44]Эти электроны часто, но не всегда, демонстрируют пик в своем распределении энергии и предпочтительно выровнены вдоль локального направления магнитного поля. Электроны, в основном ответственные за диффузные и пульсирующие полярные сияния, напротив, имеют плавно падающее распределение энергии и угловое (питч-угол) распределение, благоприятствующее направлениям, перпендикулярным местному магнитному полю. Было обнаружено, что пульсации возникают в экваториальной точке пересечения силовых линий магнитного поля авроральной зоны или вблизи нее. [45] Протоны также связаны с полярными сияниями, как дискретными, так и диффузными.

Полярные сияния и атмосфера [ править ]

Полярные сияния возникают в результате излучения фотонов в верхних слоях атмосферы Земли на высоте более 80 км (50 миль), когда ионизированные атомы азота возвращают электрон, а атомы кислорода и молекулы на основе азота возвращаются из возбужденного состояния в основное . [46] Они ионизируются или возбуждаются столкновением частиц, выпавших в атмосферу. Могут быть задействованы как входящие электроны, так и протоны. Энергия возбуждения теряется в атмосфере из-за испускания фотона или столкновения с другим атомом или молекулой:

выбросы кислорода
зеленый или оранжево-красный, в зависимости от количества поглощенной энергии.
выбросы азота
синий, фиолетовый или красный; синий и фиолетовый, если молекула восстанавливает электрон после ионизации, красный, если она возвращается в основное состояние из возбужденного состояния.

Кислород необычен с точки зрения его возвращения в основное состояние: может потребоваться 0,7 секунды для излучения зеленого света 557,7 нм и до двух минут для излучения красного 630,0 нм. Столкновения с другими атомами или молекулами поглощают энергию возбуждения и предотвращают излучение, этот процесс называется столкновительным тушением.. Поскольку самые высокие части атмосферы содержат более высокий процент кислорода и более низкую плотность частиц, такие столкновения достаточно редки, чтобы дать кислороду время для излучения красного света. Столкновения становятся более частыми, распространяясь вниз в атмосферу из-за увеличения плотности, так что красные выбросы не успевают произойти, и в конечном итоге предотвращается даже излучение зеленого света. Вот почему существует разница в цвете с высотой; на больших высотах преобладает красный кислород, затем кислородный зеленый и азотный синий / пурпурный / красный, а затем, наконец, азотный синий / фиолетовый / красный, когда столкновения не позволяют кислороду что-либо испускать. Зеленый - самый распространенный цвет. Затем идет розовый, смесь светло-зеленого и красного, затем чистый красный, затем желтый (смесь красного и зеленого) и, наконец, чистый синий.

Полярные сияния и ионосфера [ править ]

Яркие полярные сияния обычно связаны с токами Биркеланда (Schield et al., 1969; [47] Zmuda and Armstrong, 1973 [48] ), которые текут в ионосферу с одной стороны полюса и выходят наружу с другой. Между ними часть тока проходит напрямую через слой E ионосферы (125 км); остальная часть («область 2») объезжает, снова уходя через силовые линии ближе к экватору и замыкаясь за счет «частичного кольцевого тока», переносимого магнитно захваченной плазмой. Ионосфера - омический проводник, поэтому некоторые считают, что такие токи требуют управляющего напряжения, которое может подавать динамо-механизм, который еще не определен. Зонды электрического поля на орбите над полярной шапкой показывают напряжения порядка 40 000 вольт, повышающиеся до более чем 200 000 вольт во время интенсивных магнитных бурь. В другой интерпретации токи являются прямым результатом ускорения электронов в атмосферу за счет взаимодействия волны и частицы.

Сопротивление ионосферы имеет сложную природу и приводит к вторичному течению холловского тока . По странному повороту физики магнитное возмущение на земле из-за основного тока почти нейтрализуется, поэтому большая часть наблюдаемого эффекта полярных сияний происходит из-за вторичного тока, аврорального электроджета . Индекс полярных сияний (измеряемый в нанотеслах) регулярно выводится из наземных данных и служит общей мерой авроральной активности. Кристиан Биркеланд [49] пришел к выводу, что токи текли в направлениях восток-запад вдоль дуги полярных сияний, и такие токи, текущие с дневной стороны к (приблизительно) полуночи, позже были названы «авроральными электроджетами» (см. Также токи Биркеланда ).

Взаимодействие солнечного ветра с Землей [ править ]

Земля постоянно погружена в солнечный ветер , разреженный поток намагниченной горячей плазмы (газ свободных электронов и положительных ионов), излучаемый Солнцем во всех направлениях в результате двухмиллионной температуры внешнего слоя Солнца. , корона . Спокойный солнечный ветер достигает Земли со скоростью, как правило, около 400 км / с, плотностью около 5 ионов / см 3 и напряженностью магнитного поля около 2–5 нТл (для сравнения, поле поверхности Земли обычно составляет 30 000–50 000 нТл). . В частности, во время магнитных бурь потоки могут быть в несколько раз быстрее; межпланетное магнитное поле (МФМ) , также может быть гораздо сильнее. Джоан Фейнманв 1970-х годах пришел к выводу, что долгосрочные средние значения скорости солнечного ветра коррелируют с геомагнитной активностью. [50] Ее работа была основана на данных, собранных космическим кораблем Explorer 33 . Солнечный ветер и магнитосфера состоят из плазмы (ионизированного газа), которая проводит электричество. Хорошо известно (так как Майкл Фарадей работа «ы вокруг 1830) , что , когда электрический проводник находится в магнитном поле , а относительное движение происходит в направлении , которое режет проводник по всей (или вырезать с помощью ), а не вдольВ линиях магнитного поля в проводнике индуцируется электрический ток. Сила тока зависит от а) скорости относительного движения, б) силы магнитного поля, в) количества проводников, соединенных вместе и г) расстояния между проводником и магнитным полем, в то время как направление потока зависит от направления относительного движения. В динамо-машинах используется этот основной процесс (« эффект динамо »), на все проводники, твердые или иные, включая плазму и другие жидкости. ММП возникает на Солнце, связанном с солнечными пятнами , и его силовыми линиями (силовыми линиями).увлекаются солнечным ветром. Одно это могло бы выстроить их в линию в направлении Солнце-Земля, но вращение Солнца наклоняет их к Земле примерно на 45 градусов, образуя спираль в плоскости эклиптики), известную как спираль Паркера . Поэтому силовые линии, проходящие через Землю, обычно в любое время связаны с линиями вблизи западного края («лимба») видимого Солнца. [51]Солнечный ветер и магнитосфера, будучи двумя электрически проводящими жидкостями, находящимися в относительном движении, в принципе должны иметь возможность генерировать электрические токи за счет действия динамо и передавать энергию из потока солнечного ветра. Однако этому процессу мешает тот факт, что плазма легко проводит вдоль силовых линий магнитного поля, но менее легко перпендикулярно им. Энергия более эффективно передается за счет временной магнитной связи между силовыми линиями солнечного ветра и магнитосферы. Неудивительно, что этот процесс известен как магнитное пересоединение . Как уже упоминалось, это происходит наиболее легко, когда межпланетное поле направлено на юг, в направлении, аналогичном геомагнитному полю во внутренних областях как северного магнитного полюса, так июжный магнитный полюс .

Схема магнитосферы Земли

Полярные сияния более часты и ярче во время интенсивной фазы солнечного цикла, когда выбросы корональной массы увеличивают интенсивность солнечного ветра. [52]

Магнитосфера [ править ]

Земли магнитосфера формируется под воздействием солнечного ветра на магнитное поле Земли. Это создает препятствие для потока, отклоняя его на среднем расстоянии около 70 000 км (11 радиусов Земли или Re) [53], создавая головную ударную волну.От 12 000 до 15 000 км (от 1,9 до 2,4 Re) выше по течению. Ширина магнитосферы относительно Земли обычно составляет 190 000 км (30 Re), а на ночной стороне длинный «хвост магнитосферы» из вытянутых силовых линий простирается на большие расстояния (> 200 Re). Магнитосфера высоких широт заполняется плазмой, когда солнечный ветер проходит над Землей. Поток плазмы в магнитосферу увеличивается с дополнительной турбулентностью, плотностью и скоростью солнечного ветра. Этому потоку способствует южный компонент ММП, который затем может напрямую соединяться с силовыми линиями высокоширотного геомагнитного поля. [54] Картина потока магнитосферной плазмы в основном идет от хвоста магнитосферы к Земле, вокруг Земли и обратно в солнечный ветер через магнитопаузу.на дневной стороне. Помимо движения перпендикулярно магнитному полю Земли, некоторая магнитосферная плазма движется вниз вдоль силовых линий магнитного поля Земли, приобретает дополнительную энергию и теряет ее в атмосфере в зонах полярных сияний. Куспиды магнитосферы, отделяющие силовые линии геомагнитного поля, проходящие через Землю от близких на расстоянии, позволяют небольшому количеству солнечного ветра напрямую достигать верхних слоев атмосферы, создавая авроральное свечение. 26 февраля 2008 г. зонды THEMIS впервые смогли определить триггерное событие для начала магнитосферных суббурь . [55] Два из пяти зондов, расположенные примерно на одной трети расстояния до Луны, измеряли события, предполагающиесобытие магнитного пересоединения за 96 секунд до усиления полярных сияний. [56]

Геомагнитные бури , вызывающие полярные сияния, могут происходить чаще в месяцы, близкие к равноденствиям.. Это не совсем понятно, но геомагнитные бури могут меняться в зависимости от времен года на Земле. Следует учитывать два фактора: наклон оси Солнца и оси Земли к плоскости эклиптики. Поскольку Земля вращается по орбите в течение года, она испытывает межпланетное магнитное поле (ММП) с разных широт Солнца, которое наклонено на 8 градусов. Точно так же наклон оси Земли на 23 градуса, вокруг которой вращается геомагнитный полюс с суточным ходом, изменяет среднесуточный угол, который геомагнитное поле представляет падающему ММП в течение года. Сочетание этих факторов может привести к незначительным циклическим изменениям в деталях, которыми ММП связывает магнитосферу. В свою очередь, это влияет на среднюю вероятность открытия двери, через которую энергия солнечного ветра может достичь Земли.внутренней магнитосферы и тем самым усиливают полярные сияния. Последние данные, полученные в 2021 году, показали, что отдельные отдельные суббури на самом деле могут быть взаимосвязанными сетевыми сообществами.[57]

Ускорение авроральных частиц [ править ]

Электроны, ответственные за самые яркие формы полярных сияний, хорошо объясняются их ускорением в динамических электрических полях плазменной турбулентности, возникающих во время высыпаний из магнитосферы в авроральную атмосферу. Напротив, статические электрические поля не могут передавать энергию электронам из-за своей консервативной природы. [58]Электроны и ионы, вызывающие диффузное сияние, не ускоряются во время высыпаний. Увеличение силы силовых линий магнитного поля по направлению к Земле создает «магнитное зеркало», которое поворачивает назад многие из нисходящих электронов. Яркие формы полярных сияний возникают, когда ускорение вниз не только увеличивает энергию высыпающихся электронов, но также уменьшает их питч-углы (угол между скоростью электронов и локальным вектором магнитного поля). Это значительно увеличивает скорость передачи энергии в атмосферу и, следовательно, скорость ионизации, возбуждения и последующего излучения аврорального света. Ускорение также увеличивает электронный ток, протекающий между атмосферой и магнитосферой.

Одна ранняя теория, предложенная для ускорения авроральных электронов, основана на предполагаемом статическом или квазистатическом электрическом поле, создающем однонаправленное падение потенциала. [59] Не упоминается ни необходимый объемный заряд, ни эквипотенциальное распределение, и они еще предстоит уточнить, чтобы понятие ускорения за счет двойных слоев было правдоподобным. По сути, уравнение Пуассона указывает на то, что не может быть конфигурации заряда, приводящей к чистому падению потенциала. Однако необъяснимым образом некоторые авторы [60] [61]до сих пор ссылаются на квазистатические параллельные электрические поля как на сетевые ускорители авроральных электронов, ссылаясь на интерпретации кратковременных наблюдений полей и частиц как подтверждающие эту теорию как твердый факт. В другом примере [62] нет достаточных оснований для утверждения, что «наблюдения FAST демонстрируют подробное количественное согласие между измеренными электрическими потенциалами и энергиями ионного пучка ...», не оставляя сомнений в том, что параллельные падения потенциала являются доминирующим источником авроральных частиц. ускорение ».

Другая теория основана на ускорении за счет резонанса Ландау [63] в турбулентных электрических полях области ускорения. Этот процесс, по сути, тот же, что используется в лабораториях термоядерного синтеза по всему миру [64], и, по-видимому, может в принципе объяснить большинство, если не все, детальные свойства электронов, ответственных за самые яркие формы полярных сияний, описанные выше. ниже и в пределах области ускорения. [65]

Команда 6- й экспедиции МКС , озеро Маникуаган видно слева внизу.

Также были предложены другие механизмы, в частности, альфвеновские волны , волновые моды с участием магнитного поля, впервые отмеченные Ханнесом Альфвеном (1942), [66]которые наблюдались в лаборатории и в космосе. Вопрос в том, могут ли эти волны быть просто другим взглядом на описанный выше процесс, поскольку этот подход не указывает на другой источник энергии, и многие явления в объеме плазмы также могут быть описаны в терминах альфвеновских волн. В полярных сияниях участвуют и другие процессы, и многое еще предстоит узнать. Авроральные электроны, создаваемые большими геомагнитными бурями, часто имеют энергию ниже 1 кэВ и останавливаются выше, около 200 км. Такие низкие энергии возбуждают в основном красную линию кислорода, поэтому часто такие сияния имеют красный цвет. С другой стороны, положительные ионы также достигают ионосферы в это время с энергиями 20–30 кэВ, что позволяет предположить, что они могут быть «перетеканием» вдоль силовых линий магнитного поля обильного «кольцевого тока».ионы ускоряются в такие моменты с помощью процессов, отличных от описанных выше. Некоторые ионы O + («коники») также по-разному ускоряются плазменными процессами, связанными с полярным сиянием. Эти ионы ускоряются плазменными волнами в направлениях, в основном перпендикулярных силовым линиям. Следовательно, они начинают движение в своих «зеркальных точках» и могут двигаться только вверх. По мере того как они это делают, «зеркальный эффект» преобразует их направления движения от перпендикулярного к силовой линии к конусу вокруг нее, который постепенно сужается, становясь все более параллельным на больших расстояниях, где поле намного слабее.Эти ионы ускоряются плазменными волнами в направлениях, в основном перпендикулярных силовым линиям. Следовательно, они начинают движение в своих «зеркальных точках» и могут двигаться только вверх. По мере того как они это делают, «зеркальный эффект» преобразует их направления движения от перпендикулярного к силовой линии к конусу вокруг нее, который постепенно сужается, становясь все более параллельным на больших расстояниях, где поле намного слабее.Эти ионы ускоряются плазменными волнами в направлениях, в основном перпендикулярных силовым линиям. Следовательно, они начинают движение в своих «зеркальных точках» и могут двигаться только вверх. По мере того как они это делают, «зеркальный эффект» преобразует их направления движения от перпендикулярного к силовой линии к конусу вокруг нее, который постепенно сужается, становясь все более параллельным на больших расстояниях, где поле намного слабее.

Авроральные события исторического значения [ править ]

Обнаружение в 2017 году японского дневника 1770 года, изображающего полярные сияния над древней японской столицей Киото, предполагает, что шторм мог быть на 7% больше, чем событие Кэррингтона , затронувшее телеграфные сети. [67] [68]

Однако полярные сияния, возникшие в результате « великой геомагнитной бури » 28 августа и 2 сентября 1859 года, считаются самыми зрелищными в новейшей зарегистрированной истории. В документе для Королевского общества от 21 ноября 1861 года Бальфур Стюарт описал оба полярных сияния, задокументированных самозаписывающимся магнитографом в обсерватории Кью, и установил связь между авроральной бурей 2 сентября 1859 года и вспышкой Кэррингтона- Ходжсона, когда он заметил, что «невозможно предположить, что в данном случае наше светило было взято с места преступления ». [69]Второе авроральное событие, которое произошло 2 сентября 1859 года в результате исключительно интенсивной солнечной вспышки белого света Кэррингтона-Ходжсона 1 сентября 1859 года, вызвало полярные сияния, настолько широко распространенные и необычайно яркие, что они были замечены и отражены в опубликованных научных измерениях. судовые журналы и газеты в США, Европе, Японии и Австралии. Об этом сообщает The New York Times , что в Бостоне в пятницу 2 сентября 1859 г. Авроры был «настолько гениальным , что примерно в 1:00 обычная печать может быть прочитана светом». [70] Один час по восточному стандартному времени в пятницу, 2 сентября, должен был быть 6:00 по Гринвичу, а самозаписывающий магнитограф в обсерватории Кью.записывал геомагнитную бурю , длившейся один час, с максимальной интенсивностью. Между 1859 и 1862 годами Элиас Лумис опубликовал серию из девяти статей о Великой выставке полярных сияний 1859 года в American Journal of Science, где он собрал всемирные отчеты об авроральном событии. [7]

Считается, что это полярное сияние было вызвано одним из самых интенсивных выбросов корональной массы в истории. Он примечателен еще и тем, что впервые однозначно увязаны явления авроральной активности и электричества. Это понимание стало возможным не только благодаря научным измерениям на магнитометрах того времени, но и в результате того, что значительная часть из 125 000 миль (201 000 км) телеграфных линий, которые тогда работали, были значительно нарушены в течение многих часов во время шторма. Однако некоторые телеграфные линии, по-видимому, имели соответствующую длину и ориентацию, чтобы генерировать достаточный геомагнитно-индуцированный ток из электромагнитного поля.для продолжения связи с отключенным электропитанием телеграфиста. [71] Следующий разговор произошел между двумя операторами Американской телеграфной линии между Бостоном и Портлендом, штат Мэн , в ночь на 2 сентября 1859 года, о чем сообщалось в Boston Traveler :

Бостонский оператор (оператору из Портленда): «Пожалуйста, полностью отключите аккумулятор [источник питания] на пятнадцать минут».
Оператор Портленда: «Сделаю так. Теперь он отключен».
Бостон: «Моя отключена, и мы работаем с авроральным течением. Как вы получаете мое письмо?»
Портленд: «Лучше, чем с включенными батареями. - Ток приходит и уходит постепенно».
Бостон: «Мой ток временами очень сильный, и мы можем лучше работать без батарей, поскольку северное сияние, кажется, поочерёдно нейтрализует и усиливает наши батареи, делая ток иногда слишком сильным для наших релейных магнитов. Предположим, мы работаем без батарей, пока мы затронуты этой проблемой ".
Портленд:"Очень хорошо. Могу я продолжить дело?"
Бостон: «Да. Вперед».

Разговор продолжался около двух часов, при этом батарея не использовалась вообще и работала исключительно с током, вызванным полярным сиянием, и было сказано, что это был первый случай записи, когда таким образом передавалось более одного или двух слов. . [70] Такие события привели к общему выводу, что

Воздействие полярных сияний на электрический телеграф обычно заключается в увеличении или уменьшении электрического тока, генерируемого при работе с проводами. Иногда он полностью нейтрализует их, так что, по сути, в них невозможно обнаружить никакой жидкости [тока]. Северное сияние, кажется, состоит из массы электрической материи, во всех отношениях напоминающей то, что генерируется гальванической батареей. От него меняются токи, идущие по проводам, а затем исчезают, масса полярного сияния катится от горизонта к зениту. [72]

Исторические теории, суеверия и мифология [ править ]

Полярное сияние было описано греческим исследователем Питеем в 4 веке до нашей эры. [73] Сенека писал о полярных сияниях в первой книге своих Naturales Quaestiones , классифицируя их, например, как pithaei («бочкообразные»); chasmata («пропасть»); pogoniae («бородатый»); cyparissae («как кипарисы ») и описывая их многообразие цветов. Он писал о том, находятся ли они над облаками или под ними , и напомнил, что при Тиберии северное сияние сформировалось над портовым городом Остия.это было настолько ярким и красным, что армия, стоявшая поблизости для пожарной службы, поскакала на помощь. [74] Было высказано предположение , что Плиния Старшего изобразил северное сияние в его естественной истории , когда он обращается к trabes , Chasma «падения красного пламени» и «дневной свет в ночное время ». [75]

История Китая имеет богатые и, возможно, самые старые записи о северном сиянии. Осенью около 2000 года до нашей эры, согласно легенде, молодая женщина по имени Фубао сидела одна в пустыне у залива, когда внезапно появилась «волшебная полоса света», похожая на «движущиеся облака и текущую воду», превратившись в яркий ореол вокруг Большой Медведицы , который каскадом излучал бледный серебряный блеск, освещая землю и заставляя формы и тени казаться живыми. Под влиянием этого зрелища Фубао забеременела и родила сына, императора Сюаньюань , известного как основоположник китайской культуры и прародитель всего китайского народа. В Шанхайцзине, существо по имени «Шилонг» описывается как красный дракон, сияющий в ночном небе, с телом длиной в тысячу миль. В древние времена у китайцев не было фиксированного слова для обозначения полярного сияния, поэтому оно было названо в соответствии с различными формами полярного сияния, такими как «Небесная собака (« 天狗 »)», «Звезда меча / ножа (« 刀 星 »). »)», «Знамя Чиё (« 蚩尤 旗 »)», «Открытые глаза Неба (« 天 开眼 »)» и «Звезды, похожие на дождь (« 星 陨 如雨 »)».

В японском фольклоре , фазаны были признаны посланцами небес. Однако исследователи из Японского университета перспективных исследований и Национального института полярных исследований заявили в марте 2020 года, что красные хвосты фазана, наблюдаемые в ночном небе над Японией в 620 году нашей эры, могут быть красным полярным сиянием, возникшим во время магнитной бури. [76]

Австралийские аборигены ассоциировали полярные сияния (которые в основном находятся низко над горизонтом и преимущественно красные) с огнем.

В традициях австралийских аборигенов австралийское сияние обычно ассоциируется с огнем. Например, народ Гундитжмара из западной Виктории называет полярные сияния puae buae («пепел»), а гунаи из восточной Виктории воспринимают полярные сияния как лесные пожары в мире духов. Народ диери из Южной Австралии говорит, что полярное сияние - это кутчи , злой дух, создающий большой пожар. Точно так же народ нгарринджери в Южной Австралии относится к полярным сияниям, наблюдаемым над островом Кенгуру.как костры духов в «Стране мертвых». Аборигены на юго-западе Квинсленда верят, что полярные сияния - это огни Оола Пикка , призрачных духов, которые разговаривали с людьми через полярные сияния. Священный закон запрещал никому, кроме старейшин-мужчин, смотреть или интерпретировать послания предков, которые, по их мнению, передавались через полярное сияние. [77]

Мифология Булфинча рассказывает, что в скандинавской мифологии доспехи Валькириора «излучают странный мерцающий свет, который вспыхивает над северным небом, создавая то, что люди называют« северным сиянием »или« северным сиянием ». [78] Похоже, что в древнескандинавской литературе нет доказательств,подтверждающих это утверждение. [79] Первое древнескандинавское повествование о норрлйосе находится в норвежской хронике Konungs Skuggsjá от 1230 г. н.э. Летописец слышал об этом явлении от соотечественников, вернувшихся из Гренландии., и он дает три возможных объяснения: что океан был окружен огромными пожарами; что солнечные вспышки могут достигать всего мира своей ночной стороной; или что ледники могут накапливать энергию, так что в конечном итоге они становятся флуоресцентными . [80]

Уолтер Уильям Брайант писал в своей книге « Кеплер» (1920), что Тихо Браге «по-видимому, был чем-то вроде гомеопата , поскольку он рекомендует серу для лечения инфекционных заболеваний,« вызванных сернистыми парами северного сияния » [81].

В 1778 году Бенджамин Франклин в своей статье « Северное сияние, предположения и гипотезы к формированию гипотезы для его объяснения» выдвинул теорию о том, что полярное сияние было вызвано концентрацией электрического заряда в полярных регионах, усиленной снегом и влажностью в воздухе: [82] [83] [84]

В таком случае нельзя, чтобы огромное количество электричества, принесенного в полярные области облаками, которые там конденсировались и выпало в снегу, могло войти в землю, но не могло проникнуть сквозь лед; да нет, говорю я (как перезаряженная бутылка), прорвите эту нижнюю атмосферу и побежите в вакууме по воздуху к экватору, расходясь по мере увеличения градуса долготы, отчетливо видимый в местах наибольшей плотности и становящийся менее заметным по мере того, как он больше расходится; пока он не найдет проход на Землю в более умеренном климате или не смешается с верхним воздухом?

-  Бенджамин Франклин

Наблюдения ритмического движения стрелки компаса из - за влияния сияния были подтверждены в шведском городе Уппсала по Андерса Цельсия и Улоф Хайортер . В 1741 году Хиортер смог связать большие магнитные колебания с полярным сиянием, наблюдаемым над головой. Это свидетельство помогло поддержать их теорию о том, что «магнитные бури» ответственны за такие колебания компаса. [85]

Картина церкви 1865 года Северное сияние

Зрелище окружено множеством мифов коренных американцев . Европейский исследователь Сэмюэл Хирн путешествовал с Чипевиан Дене в 1771 году и записал их взгляды на эд-тон («карибу»). По словам Хирна, люди дене видели сходство между полярным сиянием и искрами, возникающими при глажении меха карибу . Они считали, что огни - это духи их умерших друзей, танцующих в небе, и когда они ярко светили, это означало, что их умершие друзья были очень счастливы. [86]

Ночью после битвы при Фредериксбурге с поля боя было видно северное сияние. Армия Конфедерации восприняла это как знак того, что Бог был на их стороне, поскольку огни редко видели так далеко на юге. Картина Фредерика Эдвина Черча « Северное сияние » широко интерпретируется как изображение конфликта Гражданской войны в США . [87]

Британский источник середины 19-го века говорит, что полярные сияния были редкостью до 18-го века. [88] В нем цитируется высказывание Галлея о том, что до полярных сияний 1716 г. такое явление не регистрировалось более 80 лет, и никаких последствий с 1574 г. не было. В нем говорится, что никаких явлений не зафиксировано в Протоколах Французской академии наук. между 1666 и 1716 годами. И то одно полярное сияние, зафиксированное в Берлинском сборнике за 1797 год, было названо очень редким событием. Один, замеченный в 1723 году в Болонье, был признан первым, увиденным там. Цельсий (1733 г.) указывает на самых старых жителей Упсалы.считал это явление большой редкостью до 1716 года. Период между 1645 и 1715 годами соответствует маундеровскому минимуму солнечной активности.

В сатирической поэме Роберта У. Сервиса «Баллада о северном сиянии» (1908) изыскатель Юкона обнаруживает, что северное сияние - это свечение радиевого рудника. Он заявляет свои права и отправляется в город в поисках инвесторов.

Именно норвежский ученый Кристиан Биркеланд в начале 1900-х годов заложил основы нашего нынешнего понимания геомагнетизма и полярных сияний.

Неземные полярные сияния [ править ]

Юпитер полярное сияние; крайнее левое яркое пятно магнитно соединяется с Ио ; пятна внизу изображения ведут к Ганимеду и Европе .
Полярное сияние высоко над северной частью Сатурна; снимок, сделанный космическим кораблем Кассини . В фильме показаны изображения 81 часа наблюдений за полярным сиянием Сатурна.

И Юпитер, и Сатурн имеют магнитные поля, которые сильнее, чем у Земли (экваториальная напряженность поля Юпитера составляет 4,3 Гаусса , по сравнению с 0,3 Гаусса для Земли), и оба имеют обширные радиационные пояса. Auroras наблюдались на обоих газовых планет, наиболее ясно с помощью космического телескопа Хаббла и Кассини и Галилео космических аппаратов, а также на Уране и Нептуне . [89]

Похоже, что полярные сияния на Сатурне, как и на Земле, вызваны солнечным ветром. Однако полярные сияния Юпитера более сложны. Главный авроральный овал Юпитера связан с плазмой, производимой вулканической луной Ио, и переносом этой плазмы в магнитосфере планеты . Неопределенная часть полярных сияний Юпитера вызвана солнечным ветром. Кроме того, луны, особенно Ио, также являются мощными источниками полярного сияния. Они возникают из-за электрических токов вдоль силовых линий («продольные токи»), генерируемых динамо-механизмом из-за относительного движения между вращающейся планетой и движущейся луной. Ио с активным вулканизмом и ионосфера, является особенно сильным источником, и его токи также генерируют радиоизлучения, которые изучаются с 1955 года. С помощью космического телескопа Хаббла наблюдались полярные сияния над Ио, Европой и Ганимедом.

Полярные сияния наблюдались также на Венере и Марсе . У Венеры нет магнитного поля, поэтому венерианские полярные сияния выглядят как яркие и диффузные пятна различной формы и интенсивности, иногда распределенные по всему диску планеты. [90] Полярное сияние на Венере возникает, когда электроны солнечного ветра сталкиваются с ночной атмосферой.

Полярное сияние было обнаружено на Марсе 14 августа 2004 года прибором SPICAM на борту « Марс Экспресс» . Полярное сияние находилось на Терра Киммерия , в районе 177 ° восточной долготы, 52 ° южной широты. Общий размер эмиссионной области составлял около 30 км в поперечнике и, возможно, около 8 км в высоту. Анализируя карту магнитных аномалий земной коры, составленную на основе данных Mars Global Surveyor , ученые обнаружили, что область выбросов соответствует области, где локализовано самое сильное магнитное поле. Эта корреляция показала, что источником светового излучения был поток электронов, движущихся вдоль магнитных линий земной коры и возбуждающих верхнюю атмосферу Марса. [89] [91]

В сентябре 2020 года кометные сияния на комете 67P / Чурюмова-Герасименко были объявлены несколькими приборами на космическом корабле Rosetta . [92] [93] Полярные сияния наблюдались в дальнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Кома наблюдения показали атомные выбросы водорода и кислорода , вызванные фотодиссоциации (не фотоионизации , как и в земных сияний) молекул воды в коме кометы. [93] Взаимодействие ускоренных электронов солнечного ветра с частицами газа в коме является причиной полярных сияний. [93]Поскольку у кометы 67P нет магнитного поля, полярное сияние распространяется вокруг кометы диффузно. [93]

Было высказано предположение, что экзопланеты , такие как горячие юпитеры , испытывают ионизацию в своих верхних слоях атмосферы и генерируют полярное сияние, измененное погодой в их турбулентных тропосферах . [94] Однако в настоящее время не обнаружено полярных сияний экзопланет.

В первые экстра-солнечные сияния были обнаружены в июле 2015 года над бурой карликовой звездой LSR J1835 + 3259 . [95] Было обнаружено, что в основном красное полярное сияние в миллион раз ярче, чем северное сияние, в результате взаимодействия заряженных частиц с водородом в атмосфере. Было высказано предположение, что звездные ветры могут срывать материал с поверхности коричневого карлика, чтобы произвести свои собственные электроны. Другое возможное объяснение полярных сияний состоит в том, что еще не обнаруженное тело вокруг карликовой звезды испускает материал, как в случае с Юпитером и его спутником Ио. [96]

См. Также [ править ]

  • Свечение
  • Аврора (геральдика)
  • Гелиофизика
  • Список статей по физике плазмы
  • Список солнечных бурь
  • Закон Пашена
  • Космический смерч
  • Космическая погода

Заметки [ править ]

  1. ^ Название «полярные сияния» теперь является более распространенным множественным числом от «полярного сияния» [ необходима цитата ] , однако полярные сияния - это оригинальное латинское множественное число, которое часто используется учеными; в некоторых контекстах «северное сияние» - это неисчислимое существительное, а множественные наблюдения упоминаются как «северное сияние». Руководства по современному стилю рекомендуютне заглавные буквыв названиях метеорологических явлений , таких как северное сияние. [1]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Руководство по стилю Университета Миннесоты" . .umn.edu. 18 июля 2007 года Архивировано из оригинала 22 июля 2010 года . Проверено 5 августа 2010 года .
  2. ^ "Одновременные наземные и спутниковые наблюдения изолированной протонной дуги на субавроральных широтах" . Журнал геофизических исследований. 2007 . Дата обращения 5 августа 2015 .
  3. ^ Харпер, Дуглас (ред.). «Аврора» . Интернет-словарь этимологии . Проверено 14 февраля 2019 .
  4. ^ «Одиссея около 500 г. до н.э. Гомера (перевод Сэмюэля Батлера 1900); онлайн в Internet Classics Archive (последнее посещение - 15 февраля 2021 г.)» . 1993 г.
  5. ^ а б Фельдштейн, Ю.И. (2011). «Четверть века с авроральным овалом». EOS . 67 (40): 761. Bibcode : 1986EOSTr..67..761F . DOI : 10,1029 / EO067i040p00761-02 .
  6. ^ Bruzek, A .; Даррант, CJ (2012). Иллюстрированный глоссарий по солнечной и солнечно-земной физике . Springer Science & Business Media. п. 190. ISBN 978-94-010-1245-4.
  7. ^ a b См .:
    • Лумис, Элиас (ноябрь 1859 г.). «Большая авроральная выставка с 28 августа по сентябрь 1859 года» . Американский журнал науки . 2-я серия. 28 : 385–408.
    • Лумис, Элиас (январь 1860 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 2 статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 29 : 92–97.
    • Лумис, Элиас (февраль 1860 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 3-я статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 29 : 249–266.
    • Лумис, Элиас (май 1860 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 4-я статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 29 : 386–399.
    • Лумис, Элиас (июль 1860 г.). «Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. и географическое распределение полярных сияний и гроз - 5-я статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 30 : 79–100.
    • Лумис, Элиас (ноябрь 1860 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 6 статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 30 : 339–361.
    • Лумис, Элиас (июль 1861 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 7 статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 32 : 71–84.
    • Лумис, Элиас (сентябрь 1861 г.). «О большой выставке полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. и вообще о полярных сияниях - 8-я статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 32 : 318–335.
    • Лумис, Элиас (июль 1862 г.). «Об электрических токах, циркулирующих у поверхности Земли, и их связи с явлениями полярного сияния - 9 статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 34 : 34–45.
  8. ^ Фриц, Герман (1881). Das Polarlicht [ Аврора ] (на немецком языке). Лейпциг, Германия: Ф. А. Брокгауз.
  9. ^ Тромгольт, Софус (1881). "Om Nordlysets Perioder / Sur les périodes de l'aurore boréale [О периодах северного сияния]". Метеоролог Аарбог за 1880 год. Часть 1 (на датском и французском языках). Копенгаген, Дания: Danske Meteorologiske Institut. стр. I – LX.
  10. ^ "Текущий авроральный овал" . SpaceWeather . Проверено 19 декабря 2014 .
  11. ^ Siscoe, GL (1986). «Историческая сноска о происхождении„ северное сияние ». История геофизики: Том 2 . История геофизики: Том 2. Серия: История геофизики . История геофизики. 2 . С. 11–14. Bibcode : 1986HGeo .... 2 ... 11S . DOI : 10.1029 / HG002p0011 . ISBN 978-0-87590-276-0.
  12. ^ Guiducci, Марио; Галилей, Галилей (1619). Discorso delle Comete [ Беседа о кометах ] (на итальянском языке). Фиренце (Флоренция), Италия: Пьетро Чеккончелли. п. 39. На стр. 39 Галилей объясняет, что полярные сияния возникают из-за отражения солнечного света от тонких высоких облаков. С п. 39: «… больше всего из твоих авранно più d'una volta veduto 'l Cielo nell' ore notturne, nelle parti verso Settentrione, lighting in modo, che di lucidità non-cede alla piu Candida Aurora, ne lontana allo spuntar del Sole; эффект , che per mio credere, non-ha origine altrode, che dall 'essersi parte dell' ariaaporosa, che circonda la terra, per qualche cagione in modo pi del consottigliata, che sublimandosi assai più del suo consumereto, abbia sormontato il cono dell 'ombra terrestre, si che essendo la sua parte superiore ferita dal Sole abbia potuto rifletterci il suo splendore, e formarci questa boreale aurora ". (… Многие из вас не раз видели небо в ночные часы, местами к северу, освещенное таким образом, что ясное [небо] не уступает яркому сиянию, вдали от восхода солнца. Солнце; эффект, который, по моему мнению, не имеет другого происхождения, кроме того, что он является частью парообразного воздуха, окружающего Землю, по какой-то причине более тонкого, чем обычно, который, будучи сублимированным гораздо больше, чем обычно, поднялся над конусом земного шара. тень, так что его верхняя часть, будучи поражена солнечным [светом], смогла отразить свое великолепие и сформировать это северное сияние.)
  13. ^ Østgaard, N .; Mende, SB; Frey, HU; Sigwarth, JB; Åsnes, A .; Weygand, JM (2007). «Исследования авроральной сопряженности на основе глобального изображения». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 69 (3): 249. Bibcode : 2007JASTP..69..249O . DOI : 10.1016 / j.jastp.2006.05.026 .
  14. Перейти ↑ Frey, HU (2007). «Локализованное сияние за авроральным овалом» . Rev. Geophys . 45 (1): RG1003. Bibcode : 2007RvGeo..45.1003F . DOI : 10.1029 / 2005RG000174 .
  15. ^ Stamper, J .; Lockwood, M .; Уайлд, Миннесота (декабрь 1999 г.). «Солнечные причины долговременного увеличения геомагнитной активности» (PDF) . J. Geophys. Res . 104 (A12): 28, 325–28, 342. Bibcode : 1999JGR ... 10428325S . DOI : 10.1029 / 1999JA900311 .
  16. ^ Papitashvili, ВО; Папиташва, NE; Кинг, JH (сентябрь 2000 г.). «Эффекты солнечного цикла в планетарной геомагнитной активности: анализ 36-летнего набора данных OMNI» (PDF) . Geophys. Res. Lett . 27 (17): 2797–2800. Bibcode : 2000GeoRL..27.2797P . DOI : 10.1029 / 2000GL000064 . ЛВП : 2027,42 / 94796 .
  17. ^ Остгард, N. (2003). «Наблюдения за несопряженным тета-сиянием» . Письма о геофизических исследованиях . 30 (21): 2125. Bibcode : 2003GeoRL..30.2125O . DOI : 10.1029 / 2003GL017914 .
  18. ^ Стёрмер, Карл (1946). «Частота 12 330 измеренных высот полярного сияния на юге Норвегии в 1911–1944 годах». Земной магнетизм и атмосферное электричество . 51 (4): 501–504. Bibcode : 1946TeMAE..51..501S . DOI : 10.1029 / te051i004p00501 .
  19. ^ «Новости и информация о метеорных потоках, солнечных вспышках, полярных сияниях и околоземных астероидах» . SpaceWeather.com. Архивировано 4 августа 2010 года . Проверено 5 августа 2010 года .
  20. ^ "Астрономические фотографии из изображений Дэвида Малина" . davidmalin.com . Проверено 3 августа 2010 года .
  21. ^ "NOAA POES Auroral Activity" . swpc.noaa.gov. Архивировано из оригинала 28 июля 2010 года . Проверено 3 августа 2010 года .
  22. ^ "Что происходит в космосе: Полярные сияния под ногами" . SpaceWeather.com. Архивировано 17 июля 2011 года . Проверено 26 июля 2011 года .
  23. ^ Изображение северного сияния (JPG)
  24. ^ Кларк, Стюарт (2007). «Астрономический огонь: Ричард Кэррингтон и солнечная вспышка 1859 года». Endeavour . 31 (3): 104–109. DOI : 10.1016 / j.endeavour.2007.07.004 . PMID 17764743 . 
  25. ^ Чжу, L .; Schunk, RW; Сойка, JJ (1997). «Дуги полярной шапки: обзор». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 59 (10): 1087. Bibcode : 1997JASTP..59.1087Z . DOI : 10.1016 / S1364-6826 (96) 00113-7 .
  26. ^ a b A, Брекке; А, Эгеланн (1994). Северное сияние . Грёндаль и Дрейер, Осло. п. 137. ISBN 978-82-504-2105-9.
  27. ^ а б Яхнин, АГ; Сергеев В.А.; Гвоздевский, ББ; Веннерстрём, С. (1997). «Магнитосферная область источника дискретных сияний, выведенная из их взаимосвязи с границами изотропии энергичных частиц» . Annales Geophysicae . 15 (8): 943. Bibcode : 1997AnGeo..15..943Y . DOI : 10.1007 / s00585-997-0943-Z .
  28. ^ Томсон, Э. (1917). «Выводы о полярных сияниях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 3 (1): 1–7. Полномочный код : 1917PNAS .... 3 .... 1T . DOI : 10.1073 / pnas.3.1.1 . PMC 1091158 . PMID 16586674 .  
  29. ^ "Окна во Вселенную - Авроральные цвета и спектры" .
  30. ^ a b "Орбитальный аппарат НАСА MAVEN обнаруживает ультрафиолетовое сияние на Марсе | Исследование космоса | Sci-News.com" . sci-news.com . Проверено 16 августа 2015 года .
  31. ^ "Аврора Бореалис" . dapep.org . Проверено 16 августа 2015 года .
  32. ^ Partamies, N .; Whiter, D .; Кадокура, А .; Kauristie, K .; Tyssøy, H. Nesse; Massetti, S .; Stauning, P .; Райта, Т. (2017). «Возникновение и среднее поведение пульсирующего полярного сияния» . Журнал геофизических исследований: космическая физика . 122 (5): 5606–5618. Bibcode : 2017JGRA..122.5606P . DOI : 10.1002 / 2017JA024039 . ISSN 2169-9402 . 
  33. ^ Gurnett, Д. (1974). «Земля как радиоисточник». Журнал геофизических исследований . 79 (28): 4227. Bibcode : 1974JGR .... 79.4227G . DOI : 10.1029 / JA079i028p04227 .
  34. Перейти ↑ Anderson, KA (1960). «Аэростатные наблюдения рентгеновских лучей в авроральной зоне». Журнал геофизических исследований . 65 (2): 551–564. Bibcode : 1960JGR .... 65..551A . DOI : 10,1029 / jz065i002p00551 .
  35. ^ «Полярные сияния создают странные шумы, и теперь мы знаем, почему» . 27 июня 2016 . Проверено 28 июня +2016 .
  36. ^ "Новости: Исследователь акустики находит объяснение звукам полярных сияний" . 21 июня 2016 . Проверено 28 июня +2016 .
  37. Американский геофизический союз (20 августа 2018 г.). «Новый вид сияний - это вообще не сияние» . Physorg.com . Проверено 21 августа 2018 .
  38. Эндрюс, Робин Джордж (3 мая 2019 г.). «Странное« северное сияние »Стива оказалось двумя небесными шоу в одном» . National Geographic . National Geographic . Дата обращения 4 мая 2019 .
  39. ^ a b Nishimura, Y .; Gallardo-Lacourt, B .; Zou, Y .; Мишин, Э .; Кнудсен, диджей; Донован, EF; Angelopoulos, V .; Рейбелл, Р. (16 апреля 2019 г.). «Магнитосферные сигнатуры STEVE: значение для источника энергии магнитосферы и межполушарного сопряжения» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (11): 5637–5644. Bibcode : 2019GeoRL..46.5637N . DOI : 10.1029 / 2019GL082460 .
  40. ^ Липума, Лорен. «Ученые выясняют, на что способен небесный феномен СТИВ» . Новости AGU . Американский геофизический союз . Дата обращения 4 мая 2019 .
  41. ^ Санер, Эмине (19 марта 2018). « Стив“: тайна фиолетовых сияния, не уступающие северное сияние» . Хранитель . Проверено 22 марта 2018 .
  42. Перейти ↑ Burch, JL (1987). Акасофу С.И. и Ю. Камиде (ред.). Солнечный ветер и Земля . Д. Рейдел. п. 103. ISBN 978-90-277-2471-7.
  43. ^ McIlwain, CE (1960). «Прямое измерение частиц, вызывающих видимые полярные сияния». Журнал геофизических исследований . 65 (9): 2727. Bibcode : 1960JGR .... 65.2727M . DOI : 10.1029 / JZ065i009p02727 .
  44. ^ Reiff, PH; Collin, HL; Craven, JD; Burch, JL; Winningham, JD; Шелли, EG; Франк, Лос-Анджелес; Фридман, Массачусетс (1988). «Определение авроральных электростатических потенциалов с использованием распределений частиц на больших и малых высотах». Журнал геофизических исследований . 93 (A7): 7441. Bibcode : 1988JGR .... 93.7441R . DOI : 10.1029 / JA093iA07p07441 .
  45. ^ Брайант, DA; Collin, HL; Куртье, GM; Джонстон, AD (1967). «Доказательства дисперсии скоростей в авроральных электронах». Природа . 215 (5096): 45. Bibcode : 1967Natur.215 ... 45B . DOI : 10.1038 / 215045a0 . S2CID 4173665 . 
  46. ^ "Ультрафиолетовые волны" . Архивировано из оригинального 27 января 2011 года.
  47. ^ Шилд, Массачусетс; Фриман, JW; Десслер, AJ (1969). «Источник продольных токов в авроральных широтах». Журнал геофизических исследований . 74 (1): 247–256. Bibcode : 1969JGR .... 74..247S . DOI : 10.1029 / JA074i001p00247 .
  48. ^ Армстронг, JC; Змуда, AJ (1973). «Трехосные магнитные измерения продольных токов на 800 км в авроральной области: первые результаты». Журнал геофизических исследований . 78 (28): 6802–6807. Bibcode : 1973JGR .... 78.6802A . DOI : 10.1029 / JA078i028p06802 .
  49. ^ Биркеланд, Кристиан (1908). Норвежская экспедиция "Аврора Полярная" 1902–1903 гг . Нью-Йорк: Христиания (Осло): H. Aschehoug & Co. p. 720. распроданный, полный текст онлайн
  50. ^ Крукер, Нью-Йорк; Feynman, J .; Гослинг, JT (1 мая 1977 г.). «О высокой корреляции между долгосрочными средними значениями скорости солнечного ветра и геомагнитной активности» . Журнал геофизических исследований . 82 (13): 1933. Bibcode : 1977JGR .... 82.1933C . DOI : 10.1029 / JA082i013p01933 .
  51. ^ Alaska.edu Архивировано 20 декабря 2006 г. на Wayback Machine , прогноз солнечного ветра свеб-сайта Университета Аляски.
  52. ^ «НАСА - НАСА и Всемирная книга» . Nasa.gov. 7 Февраля 2011 Архивировано из оригинала 5 сентября 2005 года . Проверено 26 июля 2011 года .
  53. ^ Шу, J.-H; Чао, JK; Fu, HC; Рассел, Коннектикут; Песня, P .; Хурана, KK; Певица, HJ (май 1997 г.). «Новая функциональная форма для изучения управления солнечным ветром размером и формой магнитопаузы». J. Geophys. Res . 102 (A5): 9497–9511. Bibcode : 1997JGR ... 102.9497S . DOI : 10.1029 / 97JA00196 .
  54. ^ Лион, LR; Kim, H.-J .; Xing, X .; Zou, S .; Lee, D.-Y .; Heinselman, C .; Николлс, MJ; Angelopoulos, V .; Larson, D .; McFadden, J .; Рунов, А .; Форнакон, К.-Х. (2009). «Доказательства того, что колебания солнечного ветра существенно влияют на глобальную конвекцию и возникновение суббури» . J. Geophys. Res . 114 (A11306): 1–14. Bibcode : 2009JGRA..11411306L . DOI : 10.1029 / 2009JA014281 .
  55. ^ «НАСА - спутники THEMIS обнаруживают, что вызывает извержения северного сияния» . Nasa.gov. Архивировано 29 июня 2011 года . Проверено 26 июля 2011 года .
  56. ^ Ангелопулос, V .; McFadden, JP; Larson, D .; Карлсон, CW; Mende, SB; Frey, H .; Phan, T .; Sibeck, DG; Glassmeier, K.-H .; Auster, U .; Донован, Э .; Mann, IR; Рэй, Эй Джей; Рассел, Коннектикут; Рунов, А .; Чжоу, X.-Z .; Кепко, Л. (2008). «Повторное подключение хвоста, инициирующее начало суббури». Наука . 321 (5891): 931–5. Bibcode : 2008Sci ... 321..931A . DOI : 10.1126 / science.1160495 . PMID 18653845 . S2CID 206514133 .  
  57. ^ "Структура сетевого сообщества суббурь с использованием магнитометров SuperMAG, Л. Орр, С. К. Чапман, Дж. В. Герлоев и В. Го" . Nature Communications . Проверено 26 марта 2021 года . Проверить |archive-url=значение ( помощь )
  58. ^ Брайант, Дункан (1998). Электронное ускорение в полярных сияниях и за их пределами . Бристоль и Филадельфия: Издательский институт физики с. 163. ISBN. 978-0750305334.
  59. Перейти ↑ Evans, DS (1975). Горячая плазма в магнитосфере . Нью-Йорк и Лондон: Plenum Press. С. 319–340. ISBN 978-0306337000.
  60. ^ Бострем, Рольф "Наблюдения слабых двойных слоев на линиях полярных сияний" (1992) IEEE Transactions on Plasma Science ( ISSN 0093-3813 ), vol. 20, нет. 6. С. 756–763. 
  61. ^ Ergun, RE и др. «Параллельные электрические поля в области восходящего течения полярных сияний: косвенные и прямые наблюдения» (2002) Physics of Plasmas, Volume 9, Issue 9, pp. 3685–3694
  62. ^ Карлсон, CW, RFPfaff и JGWatzin (июнь 1998 г.). «Миссия Fast Auroral SnapshoT (FAST)» . Письма о геофизических исследованиях . 25 (12): 2013–2016. Bibcode : 1998GeoRL..25.2013C . DOI : 10.1029 / 98GL01592 .
  63. ^ "Лев Давидович Ландау" . history.mcs.st-andrews.ac.uk .
  64. Перейти ↑ Cairns, RA (1993). Денди, РО (ред.). Физика плазмы: вводный курс . Издательство Кембриджского университета. С. 391–410. ISBN 978-0521433099.
  65. ^ Брайант, DA; Перри, CH (1995). "Пространственно-скоростные распределения ускоренных волной авроральных электронов". Журнал геофизических исследований . 100 (A12): 23, 711–23, 725. Bibcode : 1995JGR ... 10023711B . DOI : 10.1029 / 95ja00991 .
  66. ^ Альфвен, Ханнес (3 октября 1942). «Существование электромагнитно-гидродинамических волн». Природа . 150 (3805): 405–406. Bibcode : 1942Natur.150..405A . DOI : 10.1038 / 150405d0 . S2CID 4072220 . 
  67. Frost, Наташа (4 октября 2017 г.). «Киотский дневник 1770 года» . Атлас-обскура . Проверено 13 октября 2017 года .
  68. ^ Катаок, Ryuho; Ивахаси, Киёми (17 сентября 2017 г.). «Наклонное зенитное сияние над Киото 17 сентября 1770 года: графическое свидетельство сильной магнитной бури». Космическая погода . 15 (10): 1314–1320. Bibcode : 2017SpWea..15.1314K . DOI : 10.1002 / 2017SW001690 .
  69. ^ Стюарт, Бальфур (1861). «О Великом магнитном возмущении 28 августа - 7 сентября 1859 года, сделанном фотографией в обсерватории Кью» . Философские труды Лондонского королевского общества . 151 : 423–430. DOI : 10,1098 / rstl.1861.0023 .См. Стр. 428.
  70. ^ a b Зеленый, Дж; Boardsen, S; Оденвальд, S; Скромный, Дж; Пазамицкас, К. (2006). «Сообщения очевидцев великой авроральной бури 1859 года». Успехи в космических исследованиях . 38 (2): 145–54. Bibcode : 2006AdSpR..38..145G . DOI : 10.1016 / j.asr.2005.12.021 . ЛВП : 2060/20050210157 .
  71. Лумис, Элиас (январь 1860 г.). «Большая авроральная выставка 28 августа - 4 сентября 1859 г. - 2 статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 29 : 92–97.
  72. ^ Британский колонист , Vol. 2 № 56, 19 октября 1859 г., стр. 1, доступный онлайн на BritishColonist.ca. Архивировано 31 августа 2009 г. в Wayback Machine 19 февраля 2009 г.
  73. ^ Маклеод, Explorers: Великие сказки Приключения и Endurance , стр.21.
  74. ^ Кларк, Дж., Физическая наука во времена Нерона, стр. 39-41, Лондон, Макмиллан, (1910), доступ онлайн 1 января 2017 г.
  75. ^ Босток, J. и Райли, HT, Естественная история Плиния: Том II , Лондон, Бона (1855),Интернетеадресу [1] , на 1 января 2017 года.
  76. ^ «Современная наука раскрывает древнюю тайну в японской литературе» . Phys.org . 30 марта 2020.
  77. ^ Hamacher, DW (2013). «Полярные сияния в традициях австралийских аборигенов» (PDF) . Журнал астрономической истории и наследия . 16 (2): 207–219. arXiv : 1309.3367 . Bibcode : 2013JAHH ... 16..207H . Архивировано из оригинального (PDF) 20 октября 2013 года . Проверено 19 октября 2013 года .
  78. ^ «Мифология Снегири» . Mythome.org. 10 февраля 1996 года Архивировано из оригинала 14 февраля 2011 года . Проверено 5 августа 2010 года .
  79. ^ "Северное сияние и викинги" . Vikinganswerlady.com . Проверено 5 августа 2010 года .
  80. ^ "Norrsken история" . Irf.se. 12 ноября 2003 года Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 26 июля 2011 года .
  81. ^ Уолтер Уильям Брайант, Кеплер . Macmillan Co. (1920) стр.23 .
  82. Оригинальный английский текст статьи Бенджамина Франклина о причине полярных сияний доступен по адресу: Национальный архив США: Founders Online.
  83. ^ Перевод на французский язык статьи Франклина был прочитан французской Королевской академии наук и отрывок из нее был опубликован в: Francklin (июнь 1779). «Extrait des suppositions et des conjectures sur la cause des Aurores Boréales» [Отрывок из предположений и предположений о причине северных сияний]. Journal de Physique (на французском языке). 13 : 409–412.
  84. ^ Гудман, Н., изд. (2011). Гениальный доктор Франклин: Избранные научные письма Бенджамина Франклина . Филадельфия: Пенсильванский университет Press. п. 3. ISBN 978-0-8122-0561-9.
  85. ^ Дж. Ошман (2016), Энергетическая медицина: научная основа (Elsevier, Эдинбург), стр. 275.
  86. ^ Херн, Самуэль (1958). Путешествие в Северный океан: путешествие от форта принца Уэльского в Гудзоновом заливе до Северного океана в 1769, 1770, 1771, 1772 годах . Ричард Гловер (ред.). Торонто: канадская компания MacMillan. С. 221–222.
  87. ^ " Аврора Бореалис в Американском художественном музее" .
  88. Национальная циклопедия полезных знаний, Том II , (1847), Лондон, Чарльз Найт, стр. 496
  89. ^ a b "Портал ЕКА - Mars Express обнаруживает полярные сияния на Марсе" . Esa.int. 11 августа 2004 . Проверено 5 августа 2010 года .
  90. ^ Филлипс, JL; Стюарт, AIF; Луманн, Дж. Г. (1986). «Ультрафиолетовое сияние Венеры: наблюдения на длине волны 130,4 нм» . Письма о геофизических исследованиях . 13 (10): 1047–1050. DOI : 10.1029 / GL013i010p01047 . ISSN 1944-8007 . 
  91. ^ «Марс Экспресс находит полярные сияния на Марсе» . Вселенная сегодня . 18 февраля 2006 . Проверено 5 августа 2010 года .
  92. ^ "Ультрафиолетовое сияние кометы Чури" . Портал . 21 сентября 2020 . Проверено 17 января 2021 года .
  93. ^ a b c d Галанд, М .; Фельдман, PD; Bockelée-Morvan, D .; Бивер, Н .; Cheng, Y.-C .; Ринальди, G .; Рубин, М .; Altwegg, K .; Deca, J .; Beth, A .; Стивенсон, П. (21 сентября 2020 г.). «На комете 67P / Чурюмова-Герасименко обнаружено полярное сияние в далеком ультрафиолетовом диапазоне» . Природа Астрономия . 4 (11): 1084–1091. DOI : 10.1038 / s41550-020-1171-7 . ЛВП : 10044/1/82183 . ISSN 2397-3366 . 
  94. ^ Хеллинг, Кристиана; Риммер, Пол Б. (23 сентября 2019 г.). «Молнии и зарядовые процессы в атмосферах коричневых карликов и экзопланет» . Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 377 (2154): 20180398. DOI : 10.1098 / rsta.2018.0398 . PMC 6710897 . 
  95. О'Нил, Ян (29 июля 2015 г.). «За пределами нашей Солнечной системы обнаружено чудовищное сияние» . Открытие . Проверено 29 июля 2015 года .
  96. Q. Чой, Чарльз (29 июля 2015 г.). «Первые найденные инопланетные сияния в 1 миллион раз ярче любого на Земле» . space.com . Проверено 29 июля 2015 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Стерн, Дэвид П. (1996). «Краткая история физики магнитосферы в эпоху космоса» . Обзоры геофизики . 34 (1): 1–31. Bibcode : 1996RvGeo..34 .... 1S . DOI : 10.1029 / 95rg03508 .
  • Стерн, Дэвид П .; Передо, Маурисио. «Исследование магнитосферы Земли» . phy6.org .
  • Эзер, Роберт Х. (1980). Величественные огни: Аврора в науке, истории и искусстве . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. ISBN 978-0-87590-215-9.
  • Акасофу, Сюн-Ичи (апрель 2002 г.). «Тайны северного сияния». Географическая серия Аляски . 29 (1).
  • Даглис, Иоаннис; Акасофу, Сюн-Ичи (ноябрь 2004 г.). «Аврора - великолепное северное сияние» (PDF) . Рекордер . 29 (9): 45–48. Архивировано 14 июня 2020 года из оригинального (PDF) . Альтернативный URL
  • Сэвидж, Кэндис Шерк (1994). Аврора: Таинственное северное сияние . Сан-Франциско: Книги Сьерра Клуба / Книги Светлячка. ISBN 978-0-87156-419-1.
  • Халтквист, Бенгт (2007). «Аврора». In = Kamide, Y .; Chian, A (ред.). Справочник солнечно-земной среды . Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. С. 331–354. DOI : 10.1007 / 978-3-540-46315-3_13 . ISBN 978-3-540-46314-6.
  • Сандхольт, Эвен; Карлсон, Герберт С .; Эгеланн, Альв (2002). «Оптическое сияние». Дневная сторона и полярная шапка Аврора . Нидерланды: Springer, Нидерланды. С. 33–51. DOI : 10.1007 / 0-306-47969-9_3 . ISBN 978-0-306-47969-4.
  • Филлипс, Тони (21 октября 2001 г.). « ' Это сезон для сияний» . НАСА. Архивировано из оригинала 11 апреля 2006 года . Проверено 15 мая 2006 года .
  • Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Полярное сияние»  . Британская энциклопедия . 2 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 927–934. Это включает очень подробное описание исторических наблюдений и описаний.

Внешние ссылки [ править ]

  • Прогноз северного сияния - Будет ли северное сияние?
  • Текущая глобальная карта, показывающая вероятность видимого полярного сияния
  • Аврора - Прогнозирование
  • Официальный метеорологический прогноз полярного сияния в Исландии
  • Северное сияние - Прогнозирование
  • Солнечные земные данные - Онлайн-конвертер - Широта Северного сияния .
  • Aurora Service Europe - прогнозы полярных сияний для Европы.
  • Прямая трансляция Северного сияния

Мультимедиа [ править ]

  • Великолепное покадровое видео северного сияния - снято в Исландии зимой 2013/2014 года.
  • Популярное видео Aurora Borealis - снято в Норвегии в 2011 году.
  • Фотогалерея «Аврора» - просмотры 2009–2011 гг.
  • Фотогалерея "Аврора" - "Полярное сияние" над Восточной Норвегией . Декабрь 2011 г.
  • Видео и фото - Ночные полярные сияния .
  • Видео (04:49) - Северное сияние - Как создается северное сияние .
  • Видео (47:40) - Северное сияние - Документальный.
  • Видео (5:00) - Видео северного сияния в реальном времени
  • Видео (01:42) - Северное сияние - История геомагнитной бури ( остров Терсхеллинг - 6/7 апреля 2000 г.).
  • Видео (01:56) (Замедленная съемка) - Полярные сияния - вид с земли из финской Лапландии 2011.
  • Видео (02:43) (покадровая съемка) - полярные сияния - вид с земли из Тромсё , Норвегия . 24 ноября 2010 г.
  • Видео (00:27) (Замедленная съемка) - Земля и полярные сияния - вид с Международной космической станции .