Спутники NASA нашли источник энергии полярных сияний

Используя данные спутниковой миссии THEMIS, ученые уточнили, как именно энергия солнечного ветра переходит в энергию полярных сияний. Открытие позволяет объяснить, почему полярные сияния, как правило, наблюдаются весной и осенью, сообщает NASA.

Известно, что полярные сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям. До сих пор этому не было предложено убедительного объяснения: сияния вызываются солнечной активностью, которая никак не связана с земными временами года.

Было также не вполне понятно, откуда берется энергия полярных сияний. Сияние - это следствие сильного геомагнитного возмущения, называемого суббурей, во время которого за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного их зарегистрированных в 2007 году возмущений - 5×1014 джоулей, примерно столько же, сколько во время землетрясения магнитудой 5,5).

Чтобы выяснить, что именно вызывает суббури, откуда берется их энергия и почему они чаще происходят весной-осенью, в феврале 2007 года NASA запустило миссию THEMIS ((Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms - “Динамика событий и макровзаимодействий во время суббурь”, ср. также Themis - Фемида), состоящую из пяти спутников. Изучение полярных сияний имеет не только теоретическое, но и прикладное значение: суббури могут влиять на работу спутников, вызывать перебои в наземных электросетях.

Данные спутников позволяют предположить, что источником энергии сияний являются особые магнитные поля, соединяющие магнитосферу Земли с Солнцем. Астрономы называют их “магнитными канатами”: структура полей напоминает скрученную пеньковую веревку. Частицы солнечного ветра движутся вдоль этих канатов, следуя их изгибам, пока не входят к верхним слоям атмосферы Земли.

Во время равноденствия магнитосфера Земли располагается наиболее удобным для “подключения” к магнитным канатам образом, что позволяет объяснить возрастающую весной и осенью частотность сияний.