Наблюдение за северным сиянием с помощью наземной установки выявило тускло-серый свет среди зелёных и красных полос, предоставляя учёным новую информацию о загадке.
Яркое свечение заметили жители Крайнего Севера, но никто не мог точно сказать, от чего оно появилось.
С помощью новых спектральных данных группа исследователей под руководством ученых из Университета Калгари может решить проблему химии неба, сравнивая обесцвеченные острова белого и серого цветов с недавно описанной метеорологической аномалией, называемой «STEVE».
«Вы наблюдаете яркое зелёное полярное сияние. На фоне его проявляется красное полярное сияние. Внезапно перед вами появляется структурированное излучение серого или белого цвета, напоминающее заплатку и связанное с полярным сиянием. » — заявляет Эмма Спансвик, физик из Университета Калгари.»
Гравитация и сложная сеть магнитных полей в основном удерживают бурлящий поток заряженных частиц Солнца. Иногда силы уравновешиваются, и маленькие фрагменты плазмы покидают его в направлении Земли.
Магнитное поле Земли направляет основную массу солнечного излучения в космос, но иногда солнечные частицы сталкиваются с атмосферой, делая её молекулы светящимися разными цветами, которые зависят от состава и количества этих молекул.
Зелёные и розовые тона являются ожидаемым результатом свечения кислорода и азота на различных высотах, однако случайные всплески белого и серого цветов не имеют простого объяснения.
Полярные сияния — не единственное световое явление в городе. Атмосфера планеты способна излучать свет благодаря другим энергетическим процессам, некоторые из которых сложнее других. Например, обычный солнечный свет может заставить молекулы распадаться и рекомбинировать, создавая слабый свет, который можно увидеть в тени Земли и называют ночным свечением.
Несколько лет назад серовато-сиреневая полоса света, получившая прозвище «Стив» среди любителей полярных сияний (позднее сокращённое до аббревиатуры STEVE — Strong Thermal Emission Velocity Enhancement), поставила физиков перед загадкой.
Благодаря непрерывному спектру длин волн, которые смешивались, создавая оттенки белого и серого, структура и цвет СТИВа отличали его от обычных полярных сияний. Пока исследователи пытаются выяснить причину этого необычного метеорологического явления, предполагается, что бледные блики свечения чем-то напоминают ночное сияние, которое является результатом химических реакций.
«Существуют параллели между происходящим сегодня и STEVE. — STEVE проявляется как структура фиолетового или серого оттенка, — говорит Спенсвик.
«Высота спектра у них очень похожа, но эта из-за связи с динамическим сиянием почти сливается с ним. Выделить ее труднее, если присмотреться, в то время как STEVE отделен от полярного сияния — широкая полоса, пересекающая небо. ».
Благодаря недавно запущенной обсерватории Transition Region Explorer исследователям не нужно теперь долго наблюдать полярное сияние в ночное время, чтобы обнаружить необычные пятна. Обсерватория записывает полярные сияния в цветовых профилях, откалиброванных для получения точных спектральных данных. Это позволяет группе ученых анализировать смесь длин волн, составляющих белый свет, и получать информацию о его происхождении.
Учёные обнаружили пятна размером от десятков до сотен километров внутри активных полярных сияний. Скорее всего, их появление связано с выделением тепла чем-то на поверхности, которое запускает химические реакции, испускающие спектр электромагнитных волн.
Что именно разлагается и объединяется вновь для возникновения свечения, пока не ясно, однако весь процесс возможно представляет собой новую последовательность событий, косвенно связанных с северным сиянием.
Эксперименты по моделированию атмосферных слоёв и изучение новых случаев светящихся белых пятен могут внести существенные нюансы и усложнить наше понимание грандиозного светового явления.
Исследование было опубликовано в журнале .