✖


Jump to content

Аврора

(Перенаправлено с Аврорал )
Сюда перенаправляются несколько терминов. Чтобы узнать о других значениях, см. Северное сияние (значения) , Северное сияние (значения) , Северное сияние (значения) , Северное сияние (значения) и Южное сияние (значения) .

Зеленое сияние над церковью Викуркиркья в Вике в Исландии.
Северное сияние с очень редким синим светом, излучаемым азотом.
Аврора кореалис сияет над Медвежьим озером возле базы ВВС Эйлсон на Аляске.
Южная Аврора в Антарктиде
Красное и зеленое Аврора в Фэрбенксе, Аляска.
Изображения полярных сияний со всего мира, в том числе с более редкими красными и синими огнями.
Южное сияние, вид с МКС , 2017 г. [1]

Полярное сияние [а] ( мн. полярное сияние или полярные сияния ), [б] также широко известное как северное сияние ( aurora Borealis ) или южное сияние ( aurora australis ), [с] Это естественное световое явление на регионах небе Земли, которое преимущественно наблюдается в высоких широт (вокруг Арктики и Антарктики ). Полярные сияния представляют собой динамические узоры ярких огней, которые выглядят как занавески, лучи, спирали или динамические мерцания, покрывающие все небо. [3]

Полярные сияния являются результатом возмущений в магнитосфере Земли, вызванных солнечным ветром . Основные возмущения возникают в результате увеличения скорости солнечного ветра из-за корональных дыр и корональных выбросов массы . Эти возмущения изменяют траектории заряженных частиц в магнитосферной плазме . Эти частицы, в основном электроны и протоны , выпадают в верхние слои атмосферы ( термосферу / экзосферу ). В результате ионизации и возбуждения составляющих атмосферы излучается свет различного цвета и сложности. Форма полярных сияний, возникающих в полосах вокруг обеих полярных областей, также зависит от величины ускорения, сообщаемого высыпающимся частицам.

На большинстве планет Солнечной системы , некоторых естественных спутниках , коричневых карликах и даже кометах также наблюдаются полярные сияния.

Этимология

[ редактировать ]

Термин северное сияние был придуман Галилеем в 1619 году от римского Авроры, богини зари , и греческого названия северного ветра ( Борея ). [4] [5]

Слово «аврора» происходит от имени римской богини зари Авроры , которая путешествовала с востока на запад, возвещая о приходе Солнца . [6] Древнегреческие поэты использовали соответствующее имя Эос метафорически для обозначения рассвета, часто упоминая игру цветов на темном небе (например, «розоперстый рассвет»). [7]

Слова Borealis и australis произошли от имен древних богов северного ветра ( Борея ) и южного ветра ( Остера ) в греко-римской мифологии .

возникновение

[ редактировать ]
Верхняя атмосфера Земли на ночной стороне, проявляющаяся снизу в виде полос послесвечения, освещающих тропосферу оранжевым цветом с силуэтами облаков, а стратосферу - белым и синим. Далее мезосфера (розовая область) простирается до оранжевой и слабо зеленой линии самого низкого свечения атмосферы примерно на расстоянии ста километров на краю космоса и у нижнего края термосферы ( невидимой). Продолжаем зеленые и красные полосы полярных сияний, простирающиеся на несколько сотен километров.

Большинство полярных сияний происходит в полосе, известной как «зона полярных сияний». [8] который обычно имеет ширину от 3 ° до 6 ° (приблизительно 330–660 км) по широте и от 10 ° до 20 ° от геомагнитных полюсов в любое местное время (или долготу), наиболее отчетливо видно ночью на темном небе. Область, в которой в настоящее время наблюдается полярное сияние, называется «авроральным овалом» — полосой, смещенной солнечным ветром к ночной стороне Земли. Полярные сияния на самом Северном полюсе редки из-за того, что он находится в Северном Ледовитом океане , тогда как полярные сияния на самом Южном полюсе очень распространены и гарантированно видны. [9] Ранние доказательства геомагнитной связи получены из статистики наблюдений полярных сияний. Элиас Лумис (1860), [10] а позже Герман Фриц (1881) [11] и Софус Тромхольт (1881) [12] более подробно установлено, что полярные сияния появлялись главным образом в авроральной зоне.

В северных широтах этот эффект известен как северное сияние или северное сияние. Южный аналог, aurora australis или южное сияние, имеет черты, почти идентичные северному сиянию, и меняется одновременно с изменениями в северной авроральной зоне. [13] Южное полярное сияние видно из высоких южных широт Антарктиды , Южного конуса , Южной Африки , Австралазии и, в исключительных случаях, даже на севере Уругвая . [14] Северное сияние видно из районов вокруг Арктики, таких как Аляска , Канада , Исландия , Гренландия , Фарерские острова , Скандинавия , Шотландия и Россия . В редких случаях северное сияние можно увидеть даже на юге, в Средиземноморье и в южных штатах США. Во время события Кэррингтона , величайшей геомагнитной бури, когда-либо наблюдавшейся, полярные сияния были замечены даже в тропиках.

Геомагнитная буря заставляет авроральные овалы (север и юг) расширяться, перемещая полярные сияния в более низкие широты. Мгновенное распространение полярных сияний («авроральный овал»). [8] немного отличается: его центр находится примерно на 3–5 ° в ночное время от магнитного полюса, так что дуги полярных сияний простираются дальше всего к экватору, когда магнитный полюс рассматриваемый находится между наблюдателем и Солнцем . Лучше всего полярное сияние видно в это время, которое называется магнитной полночью .

Полярные сияния, видимые внутри аврорального овала, могут находиться прямо над головой. Издалека они освещают полярный горизонт зеленоватым, а иногда и слабым красным свечением, как будто Солнце поднимается с необычной стороны. Полярные сияния также возникают к полюсу от авроральной зоны в виде диффузных пятен или дуг. [15] который может быть субвизуальным.

Видео южного сияния, снятое экипажем 28-й экспедиции на борту Международной космической станции.
Продолжительность: 34 секунды.
Эта последовательность снимков была сделана 17 сентября 2011 года с 17:22:27 до 17:45:12 по Гринвичу на восходящем перевале от юга Мадагаскара к северу от Австралии над Индийским океаном .
Продолжительность: 19 секунд.
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 Австралии.
Продолжительность: 27 секунд.
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, огибающего восходящий перевал к востоку от Новой Зеландии .
Карты NOAA Северной Америки и Евразии
КП карта Северной Америки
Северная Америка
КП карта Евразии
Евразия
На этих картах показана местная полуночная граница полярного сияния, направленная к экватору, на разных уровнях геомагнитной активности по состоянию на 28 октября 2011 года — эти карты меняются по мере изменения положения геомагнитных полюсов . K - индекс K K p = 3 соответствует относительно низким уровням геомагнитной активности, тогда как p = 9 соответствует высоким уровням.

Полярные сияния иногда наблюдаются в широтах ниже авроральной зоны, когда геомагнитная буря временно расширяет авроральный овал. Сильные геомагнитные бури наиболее распространены во время пика 11-летнего цикла солнечных пятен или в течение трех лет после пика. [16] [17] Электрон вращается по спирали (вращается) вокруг силовой линии под углом, который определяется векторами его скорости, параллельными и перпендикулярными соответственно вектору локального геомагнитного поля B. Этот угол известен как «питч-угол» частицы. Расстояние или радиус электрона от силовой линии в любой момент времени известен как его ларморовский радиус. Питч-угол увеличивается по мере того, как электрон перемещается в область большей напряженности поля, расположенную ближе к атмосфере. Таким образом, некоторые частицы могут вернуться или отразиться, если угол станет 90 °, прежде чем войти в атмосферу, и столкнуться там с более плотными молекулами. Другие частицы, не отражающие зеркала, попадают в атмосферу и способствуют появлению полярных сияний на разных высотах. Другие типы полярных сияний наблюдались из космоса; например, «полярные дуги», простирающиеся в сторону Солнца через полярную шапку, родственное им «тета-полярное сияние», [18] и «дневные дуги» около полудня. Они относительно редки и плохо изучены. Встречаются и другие интересные эффекты, такие как пульсирующее полярное сияние, «черное полярное сияние» и его более редкий спутник «античерное полярное сияние» и субвизуальные красные дуги. В дополнение ко всему этому, вокруг двух полярных выступов наблюдается слабое свечение (часто темно-красное), силовые линии, отделяющие те, которые проходят через Землю, от тех, которые уходят в хвост и смыкаются на расстоянии.

Images

[edit]
Duration: 11 seconds.
Video of the complete aurora australis by IMAGE, superimposed over a digital image of Earth

Early work on the imaging of the auroras was done in 1949 by the University of Saskatchewan using the SCR-270 radar.[19] The altitudes where auroral emissions occur were revealed by Carl Størmer and his colleagues, who used cameras to triangulate more than 12,000 auroras.[20] They discovered that most of the light is produced between 90 and 150 km (56 and 93 mi) above the ground, while extending at times to more than 1,000 km (620 mi).

Forms

[edit]

According to Clark (2007), there are five main forms that can be seen from the ground, from least to most visible:[21]

Different forms
Divergence point of a coronal aurora
  • A mild glow, near the horizon. These can be close to the limit of visibility,[22] but can be distinguished from moonlit clouds because stars can be seen undiminished through the glow.
  • Patches or surfaces that look like clouds.
  • Arcs curve across the sky.
  • Rays are light and dark stripes across arcs, reaching upwards by various amounts.
  • Coronas cover much of the sky and diverge from one point on it.

Brekke (1994) also described some auroras as "curtains".[23] The similarity to curtains is often enhanced by folds within the arcs. Arcs can fragment or break up into separate, at times rapidly changing, often rayed features that may fill the whole sky. These are also known as discrete auroras, which are at times bright enough to read a newspaper by at night.[24]

These forms are consistent with auroras being shaped by Earth's magnetic field. The appearances of arcs, rays, curtains, and coronas are determined by the shapes of the luminous parts of the atmosphere and a viewer's position.[25]

Colors and wavelengths of auroral light

[edit]
  • Red: At its highest altitudes, excited atomic oxygen emits at 630 nm (red); low concentration of atoms and lower sensitivity of eyes at this wavelength make this color visible only under more intense solar activity. The low number of oxygen atoms and their gradually diminishing concentration is responsible for the faint appearance of the top parts of the "curtains". Scarlet, crimson, and carmine are the most often-seen hues of red for the auroras.
  • Green: At lower altitudes, the more frequent collisions suppress the 630 nm (red) mode: rather the 557.7 nm emission (green) dominates. A fairly high concentration of atomic oxygen and higher eye sensitivity in green make green auroras the most common. The excited molecular nitrogen (atomic nitrogen being rare due to the high stability of the N2 molecule) plays a role here, as it can transfer energy by collision to an oxygen atom, which then radiates it away at the green wavelength. (Red and green can also mix together to produce pink or yellow hues.) The rapid decrease of concentration of atomic oxygen below about 100 km is responsible for the abrupt-looking end of the lower edges of the curtains. Both the 557.7 and 630.0 nm wavelengths correspond to forbidden transitions of atomic oxygen, a slow mechanism responsible for the graduality (0.7 s and 107 s respectively) of flaring and fading.
2024 appearance seen in England radiating blue through red aurora
  • Blue: At yet lower altitudes, atomic oxygen is uncommon, and molecular nitrogen and ionized molecular nitrogen take over in producing visible light emission, radiating at a large number of wavelengths in both red and blue parts of the spectrum, with 428 nm (blue) being dominant. Blue and purple emissions, typically at the lower edges of the "curtains", show up at the highest levels of solar activity.[26] The molecular nitrogen transitions are much faster than the atomic oxygen ones.
  • Ultraviolet: Ultraviolet radiation from auroras (within the optical window but not visible to virtually all[clarification needed] humans) has been observed with the requisite equipment. Ultraviolet auroras have also been seen on Mars,[27] Jupiter, and Saturn.
  • Infrared: Infrared radiation, in wavelengths that are within the optical window, is also part of many auroras.[27][28]
  • Yellow and pink are a mix of red and green or blue. Other shades of red, as well as orange and gold, may be seen on rare occasions; yellow-green is moderately common.[clarification needed] As red, green, and blue are linearly independent colors, additive synthesis could, in theory, produce most human-perceived colors, but the ones mentioned in this article comprise a virtually exhaustive list.

Changes with time

[edit]
Construction of a keogram from one night's recording by an all-sky camera, 6/7 September 2021. Keograms are commonly used to visualize changes in aurorae over time.

Auroras change with time, over the night they begin with glows and progress toward coronas, although they may not reach them. They tend to fade in the opposite order.[23] Until about 1963, it was thought that these changes are due to the rotation of the Earth under a pattern fixed with respect to the Sun. Later, it was found by comparing all-sky films of auroras from different places (collected during the International Geophysical Year) that they often undergo global changes in a process called auroral substorm. They change in a few minutes from quiet arcs all along the auroral oval to active displays along the darkside and after 1 – 3 hours they gradually change back.[29] Changes in auroras over time are commonly visualized using keograms.[30]

At shorter time scales, auroras can change their appearances and intensity, sometimes so slowly as to be difficult to notice, and at other times rapidly down to the sub-second scale.[24] The phenomenon of pulsating auroras is an example of intensity variations over short timescales, typically with periods of 2–20 seconds. This type of aurora is generally accompanied by decreasing peak emission heights of about 8 km for blue and green emissions and above average solar wind speeds (c. 500 km/s).[31]

Other auroral radiation

[edit]

In addition, the aurora and associated currents produce a strong radio emission around 150 kHz known as auroral kilometric radiation (AKR), discovered in 1972.[32] Ionospheric absorption makes AKR only observable from space. X-ray emissions, originating from the particles associated with auroras, have also been detected.[33]

Noise

[edit]

Aurora noise, similar to a crackling noise, begins about 70 m (230 ft) above Earth's surface and is caused by charged particles in an inversion layer of the atmosphere formed during a cold night. The charged particles discharge when particles from the Sun hit the inversion layer, creating the noise.[34][35]

Unusual types

[edit]

STEVE

[edit]

In 2016, more than fifty citizen science observations described what was to them an unknown type of aurora which they named "STEVE", for "Strong Thermal Emission Velocity Enhancement". STEVE is not an aurora but is caused by a 25 km (16 mi) wide ribbon of hot plasma at an altitude of 450 km (280 mi), with a temperature of 3,000 °C (3,270 K; 5,430 °F) and flowing at a speed of 6 km/s (3.7 mi/s) (compared to 10 m/s (33 ft/s) outside the ribbon).[36]

Picket-fence aurora

[edit]

The processes that cause STEVE are also associated with a picket-fence aurora, although the latter can be seen without STEVE.[37][38] It is an aurora because it is caused by precipitation of electrons in the atmosphere but it appears outside the auroral oval,[39] closer to the equator than typical auroras.[40] When the picket-fence aurora appears with STEVE, it is below.[38]

Dune aurora

[edit]

First reported in 2020[41][42] and confirmed in 2021[43][44] the dune aurora phenomenon was discovered[45] by Finnish citizen scientists. It consists of regularly-spaced, parallel stripes of brighter emission in the green diffuse aurora which give the impression of sand dunes.[46] The phenomenon is believed to be caused by the modulation of atomic oxygen density by a large-scale atmospheric wave travelling horizontally in a waveguide through an inversion layer in the mesosphere in presence of electron precipitation.[43]

Horse-collar aurora

[edit]

Horse-collar auroras (HCA) are auroral features in which the auroral ellipse shifts poleward during the dawn and dusk portions and the polar cap becomes teardrop-shaped. They form during periods when the interplanetary magnetic field (IMF) is permanently northward, when the IMF clock angle is small. Their formation is associated with the closure of the magnetic flux at the top of the dayside magnetosphere by the double lobe reconnection (DLR). There are approximately 8 HCA events per month, with no seasonal dependence, and that the IMF must be within 30 degrees of northwards.[47]

Conjugate auroras

[edit]

Conjugate auroras are nearly exact mirror-image auroras found at conjugate points in the northern and southern hemispheres on the same geomagnetic field lines. These generally happen at the time of the equinoxes, when there is little difference in the orientation of the north and south geomagnetic poles to the sun. Attempts were made to image conjugate auroras by aircraft from Alaska and New Zealand in 1967, 1968, 1970, and 1971, with some success.[48]

Causes

[edit]

A full understanding of the physical processes which lead to different types of auroras is still incomplete, but the basic cause involves the interaction of the solar wind with Earth's magnetosphere. The varying intensity of the solar wind produces effects of different magnitudes but includes one or more of the following physical scenarios.

  1. A quiescent solar wind flowing past Earth's magnetosphere steadily interacts with it and can both inject solar wind particles directly onto the geomagnetic field lines that are 'open', as opposed to being 'closed' in the opposite hemisphere and provide diffusion through the bow shock. It can also cause particles already trapped in the radiation belts to precipitate into the atmosphere. Once particles are lost to the atmosphere from the radiation belts, under quiet conditions, new ones replace them only slowly, and the loss-cone becomes depleted. In the magnetotail, however, particle trajectories seem constantly to reshuffle, probably when the particles cross the very weak magnetic field near the equator. As a result, the flow of electrons in that region is nearly the same in all directions ("isotropic") and assures a steady supply of leaking electrons. The leakage of electrons does not leave the tail positively charged, because each leaked electron lost to the atmosphere is replaced by a low energy electron drawn upward from the ionosphere. Such replacement of "hot" electrons by "cold" ones is in complete accord with the second law of thermodynamics. The complete process, which also generates an electric ring current around Earth, is uncertain.
  2. Geomagnetic disturbance from an enhanced solar wind causes distortions of the magnetotail ("magnetic substorms"). These 'substorms' tend to occur after prolonged spells (on the order of hours) during which the interplanetary magnetic field has had an appreciable southward component. This leads to a higher rate of interconnection between its field lines and those of Earth. As a result, the solar wind moves magnetic flux (tubes of magnetic field lines, 'locked' together with their resident plasma) from the day side of Earth to the magnetotail, widening the obstacle it presents to the solar wind flow and constricting the tail on the night-side. Ultimately some tail plasma can separate ("magnetic reconnection"); some blobs ("plasmoids") are squeezed downstream and are carried away with the solar wind; others are squeezed toward Earth where their motion feeds strong outbursts of auroras, mainly around midnight ("unloading process"). A geomagnetic storm resulting from greater interaction adds many more particles to the plasma trapped around Earth, also producing enhancement of the "ring current". Occasionally the resulting modification of Earth's magnetic field can be so strong that it produces auroras visible at middle latitudes, on field lines much closer to the equator than those of the auroral zone.
    Moon and aurora
  3. Acceleration of auroral charged particles invariably accompanies a magnetospheric disturbance that causes an aurora. This mechanism, which is believed to predominantly arise from strong electric fields along the magnetic field or wave-particle interactions, raises the velocity of a particle in the direction of the guiding magnetic field. The pitch angle is thereby decreased and increases the chance of it being precipitated into the atmosphere. Both electromagnetic and electrostatic waves, produced at the time of greater geomagnetic disturbances, make a significant contribution to the energizing processes that sustain an aurora. Particle acceleration provides a complex intermediate process for transferring energy from the solar wind indirectly into the atmosphere.
Aurora australis (11 September 2005) as captured by NASA's IMAGE satellite, digitally overlaid onto The Blue Marble composite image. An animation created using the same satellite data is also available.

The details of these phenomena are not fully understood. However, it is clear that the prime source of auroral particles is the solar wind feeding the magnetosphere, the reservoir containing the radiation zones and temporarily magnetically trapped particles confined by the geomagnetic field, coupled with particle acceleration processes.[49]

Auroral particles

[edit]

The immediate cause of the ionization and excitation of atmospheric constituents leading to auroral emissions was discovered in 1960, when a pioneering rocket flight from Fort Churchill in Canada revealed a flux of electrons entering the atmosphere from above.[50] Since then an extensive collection of measurements has been acquired painstakingly and with steadily improving resolution since the 1960s by many research teams using rockets and satellites to traverse the auroral zone. The main findings have been that auroral arcs and other bright forms are due to electrons that have been accelerated during the final few 10,000 km or so of their plunge into the atmosphere.[51] These electrons often, but not always, exhibit a peak in their energy distribution, and are preferentially aligned along the local direction of the magnetic field.

Electrons mainly responsible for diffuse and pulsating auroras have, in contrast, a smoothly falling energy distribution, and an angular (pitch-angle) distribution favouring directions perpendicular to the local magnetic field. Pulsations were discovered to originate at or close to the equatorial crossing point of auroral zone magnetic field lines.[52] Protons are also associated with auroras, both discrete and diffuse.

Atmosphere

[edit]

Auroras result from emissions of photons in Earth's upper atmosphere, above 80 km (50 mi), from ionized nitrogen atoms regaining an electron, and oxygen atoms and nitrogen based molecules returning from an excited state to ground state.[53] They are ionized or excited by the collision of particles precipitated into the atmosphere. Both incoming electrons and protons may be involved. Excitation energy is lost within the atmosphere by the emission of a photon, or by collision with another atom or molecule:

Oxygen emissions
green or orange-red, depending on the amount of energy absorbed.
Nitrogen emissions
blue, purple or red; blue and purple if the molecule regains an electron after it has been ionized, red if returning to ground state from an excited state.

Oxygen is unusual in terms of its return to ground state: it can take 0.7 seconds to emit the 557.7 nm green light and up to two minutes for the red 630.0 nm emission. Collisions with other atoms or molecules absorb the excitation energy and prevent emission, this process is called collisional quenching. Because the highest parts of the atmosphere contain a higher percentage of oxygen and lower particle densities, such collisions are rare enough to allow time for oxygen to emit red light. Collisions become more frequent progressing down into the atmosphere due to increasing density, so that red emissions do not have time to happen, and eventually, even green light emissions are prevented.

This is why there is a color differential with altitude; at high altitudes oxygen red dominates, then oxygen green and nitrogen blue/purple/red, then finally nitrogen blue/purple/red when collisions prevent oxygen from emitting anything. Green is the most common color. Then comes pink, a mixture of light green and red, followed by pure red, then yellow (a mixture of red and green), and finally, pure blue.

Precipitating protons generally produce optical emissions as incident hydrogen atoms after gaining electrons from the atmosphere. Proton auroras are usually observed at lower latitudes.[54]

Ionosphere

[edit]

Bright auroras are generally associated with Birkeland currents (Schield et al., 1969;[55] Zmuda and Armstrong, 1973[56]), which flow down into the ionosphere on one side of the pole and out on the other. In between, some of the current connects directly through the ionospheric E layer (125 km); the rest ("region 2") detours, leaving again through field lines closer to the equator and closing through the "partial ring current" carried by magnetically trapped plasma. The ionosphere is an ohmic conductor, so some consider that such currents require a driving voltage, which an, as yet unspecified, dynamo mechanism can supply. Electric field probes in orbit above the polar cap suggest voltages of the order of 40,000 volts, rising up to more than 200,000 volts during intense magnetic storms. In another interpretation, the currents are the direct result of electron acceleration into the atmosphere by wave/particle interactions.

Ionospheric resistance has a complex nature, and leads to a secondary Hall current flow. By a strange twist of physics, the magnetic disturbance on the ground due to the main current almost cancels out, so most of the observed effect of auroras is due to a secondary current, the auroral electrojet. An auroral electrojet index (measured in nanotesla) is regularly derived from ground data and serves as a general measure of auroral activity. Kristian Birkeland[57] deduced that the currents flowed in the east–west directions along the auroral arc, and such currents, flowing from the dayside toward (approximately) midnight were later named "auroral electrojets" (see also Birkeland currents). Ionosphere can contribute to the formation of auroral arcs via the feedback instability under high ionospheric resistance conditions, observed at night time and in dark Winter hemisphere.[58]

Interaction of the solar wind with Earth

[edit]

Earth is constantly immersed in the solar wind, a flow of magnetized hot plasma (a gas of free electrons and positive ions) emitted by the Sun in all directions, a result of the two-million-degree temperature of the Sun's outermost layer, the corona. The solar wind reaches Earth with a velocity typically around 400 km/s, a density of around 5 ions/cm3 and a magnetic field intensity of around 2–5 nT (for comparison, Earth's surface field is typically 30,000–50,000 nT). During magnetic storms, in particular, flows can be several times faster; the interplanetary magnetic field (IMF) may also be much stronger. Joan Feynman deduced in the 1970s that the long-term averages of solar wind speed correlated with geomagnetic activity.[59] Her work resulted from data collected by the Explorer 33 spacecraft.

The solar wind and magnetosphere consist of plasma (ionized gas), which conducts electricity. It is well known (since Michael Faraday's work around 1830) that when an electrical conductor is placed within a magnetic field while relative motion occurs in a direction that the conductor cuts across (or is cut by), rather than along, the lines of the magnetic field, an electric current is induced within the conductor. The strength of the current depends on a) the rate of relative motion, b) the strength of the magnetic field, c) the number of conductors ganged together and d) the distance between the conductor and the magnetic field, while the direction of flow is dependent upon the direction of relative motion. Dynamos make use of this basic process ("the dynamo effect"), any and all conductors, solid or otherwise are so affected, including plasmas and other fluids.

The IMF originates on the Sun, linked to the sunspots, and its field lines (lines of force) are dragged out by the solar wind. That alone would tend to line them up in the Sun-Earth direction, but the rotation of the Sun angles them at Earth by about 45 degrees forming a spiral in the ecliptic plane, known as the Parker spiral. The field lines passing Earth are therefore usually linked to those near the western edge ("limb") of the visible Sun at any time.[60]

The solar wind and the magnetosphere, being two electrically conducting fluids in relative motion, should be able in principle to generate electric currents by dynamo action and impart energy from the flow of the solar wind. However, this process is hampered by the fact that plasmas conduct readily along magnetic field lines, but less readily perpendicular to them. Energy is more effectively transferred by the temporary magnetic connection between the field lines of the solar wind and those of the magnetosphere. Unsurprisingly this process is known as magnetic reconnection. As already mentioned, it happens most readily when the interplanetary field is directed southward, in a similar direction to the geomagnetic field in the inner regions of both the north magnetic pole and south magnetic pole.

Auroras are more frequent and brighter during the intense phase of the solar cycle when coronal mass ejections increase the intensity of the solar wind.[61]

Magnetosphere

[edit]
Schematic of Earth's magnetosphere

Earth's magnetosphere is shaped by the impact of the solar wind on Earth's magnetic field. This forms an obstacle to the flow, diverting it, at an average distance of about 70,000 km (11 Earth radii or Re),[62] producing a bow shock 12,000 km to 15,000 km (1.9 to 2.4 Re) further upstream. The width of the magnetosphere abreast of Earth is typically 190,000 km (30 Re), and on the night side a long "magnetotail" of stretched field lines extends to great distances (> 200 Re).

The high latitude magnetosphere is filled with plasma as the solar wind passes Earth. The flow of plasma into the magnetosphere increases with additional turbulence, density, and speed in the solar wind. This flow is favored by a southward component of the IMF, which can then directly connect to the high latitude geomagnetic field lines.[63] The flow pattern of magnetospheric plasma is mainly from the magnetotail toward Earth, around Earth and back into the solar wind through the magnetopause on the day-side. In addition to moving perpendicular to Earth's magnetic field, some magnetospheric plasma travels down along Earth's magnetic field lines, gains additional energy and loses it to the atmosphere in the auroral zones. The cusps of the magnetosphere, separating geomagnetic field lines that close through Earth from those that close remotely allow a small amount of solar wind to directly reach the top of the atmosphere, producing an auroral glow.

On 26 February 2008, THEMIS probes were able to determine, for the first time, the triggering event for the onset of magnetospheric substorms.[64] Two of the five probes, positioned approximately one third the distance to the Moon, measured events suggesting a magnetic reconnection event 96 seconds prior to auroral intensification.[65]

Geomagnetic storms that ignite auroras may occur more often during the months around the equinoxes. It is not well understood, but geomagnetic storms may vary with Earth's seasons. Two factors to consider are the tilt of both the solar and Earth's axis to the ecliptic plane. As Earth orbits throughout a year, it experiences an interplanetary magnetic field (IMF) from different latitudes of the Sun, which is tilted at 8 degrees. Similarly, the 23-degree tilt of Earth's axis about which the geomagnetic pole rotates with a diurnal variation changes the daily average angle that the geomagnetic field presents to the incident IMF throughout a year. These factors combined can lead to minor cyclical changes in the detailed way that the IMF links to the magnetosphere. In turn, this affects the average probability of opening a door[ разговорный язык ] с помощью которого энергия солнечного ветра может достичь внутренней магнитосферы Земли и тем самым усилить полярные сияния. Недавние данные 2021 года показали, что отдельные отдельные суббури на самом деле могут быть коррелирующими сетевыми сообществами. [66]

Ускорение авроральных частиц

[ редактировать ]

Подобно тому, как существует много типов полярных сияний, существует множество различных механизмов, которые ускоряют полярные частицы в атмосферу. Электронные сияния в зоне полярных сияний Земли (т.е. обычно видимые полярные сияния) можно разделить на две основные категории с разными непосредственными причинами: диффузные и дискретные полярные сияния. Диффузные полярные сияния кажутся наземному наблюдателю относительно бесструктурными, с нечеткими краями и аморфными формами. Дискретные полярные сияния состоят из отдельных элементов с четко выраженными краями, таких как дуги, лучи и короны; они также имеют тенденцию быть намного ярче, чем диффузное сияние.

Земли В обоих случаях электроны, которые в конечном итоге вызывают полярное сияние, начинаются как электроны, захваченные магнитным полем магнитосферы . Эти захваченные частицы отскакивают вперед и назад вдоль силовых линий магнитного поля , и их попадание в атмосферу предотвращает магнитное зеркало, образованное возрастающей напряженностью магнитного поля ближе к Земле. частицы Способность магнитного зеркала улавливать частицу зависит от питч-угла : угла между направлением ее движения и локальным магнитным полем. Полярное сияние создается в результате процессов, которые уменьшают угол наклона многих отдельных электронов, освобождая их из магнитной ловушки и заставляя их ударяться о атмосферу.

В случае диффузных полярных сияний питч-углы электронов изменяются в результате их взаимодействия с различными плазменными волнами . волн и частиц Каждое взаимодействие по существу представляет собой рассеяние ; энергия электрона после взаимодействия с волной аналогична его энергии до взаимодействия, но направление движения изменено. Если конечное направление движения после рассеяния близко к силовой линии (в частности, если оно попадает в конус потерь ), то электрон попадет в атмосферу. Диффузные полярные сияния вызваны коллективным эффектом множества таких рассеянных электронов, попадающих в атмосферу. Этот процесс опосредован плазменными волнами, которые становятся сильнее в периоды высокой геомагнитной активности , что приводит к усилению диффузных полярных сияний в это время.

В случае дискретных полярных сияний захваченные электроны ускоряются по направлению к Земле электрическими полями, которые формируются на высоте около 4000–12 000 км в «области аврорального ускорения». Электрические поля направлены от Земли (т.е. вверх) вдоль линии магнитного поля. [67] Электроны, движущиеся вниз через эти поля, получают значительное количество энергии (порядка нескольких кэВ ) в направлении вдоль силовой линии магнитного поля к Земле. Это продольное ускорение уменьшает угол наклона для всех электронов, проходящих через эту область, в результате чего многие из них попадают в верхние слои атмосферы. В отличие от процесса рассеяния, приводящего к диффузным полярным сияниям, электрическое поле увеличивает кинетическую энергию всех электронов, проходящих вниз через область ускорения, на одну и ту же величину. Это ускоряет электроны, начиная с магнитосферы с изначально низкими энергиями (десятки эВ или меньше), до энергий, необходимых для создания полярного сияния (100 эВ или больше), позволяя этому большому источнику частиц способствовать созданию полярного сияния.

Ускоренные электроны переносят электрический ток вдоль силовых линий магнитного поля ( ток Биркеланда ). Поскольку электрическое поле направлено в том же направлении, что и ток, происходит чистое преобразование электромагнитной энергии в энергию частиц в области аврорального ускорения ( электрическая нагрузка ). Энергия для питания этой нагрузки в конечном итоге подается намагниченным солнечным ветром, обтекающим препятствие магнитного поля Земли, хотя то, как именно эта энергия течет через магнитосферу, все еще является активной областью исследований. [68] Хотя энергия для питания полярного сияния в конечном итоге поступает от солнечного ветра, сами электроны не попадают напрямую от солнечного ветра в авроральную зону Земли; Линии магнитного поля из этих областей не соединяются с солнечным ветром, поэтому для электронов солнечного ветра нет прямого доступа.

Некоторые полярные сияния также создаются электронами, ускоренными дисперсионными альфвеновскими волнами . На малых длинах волн, поперечных фоновому магнитному полю (сравнимых с инерционной длиной электрона или гирорадиусом иона ), альфвеновские волны создают значительное электрическое поле, параллельное фоновому магнитному полю. Это электрическое поле может ускорять электроны до энергии в кэВ , что важно для образования авроральных дуг. [69] Если скорость электронов близка к фазовой скорости волны, они ускоряются аналогично тому, как серфер ловит океанскую волну. [70] [71] Это постоянно меняющееся волновое электрическое поле может ускорять электроны вдоль силовой линии, в результате чего некоторые из них попадают в атмосферу. Электроны, ускоренные этим механизмом, имеют тенденцию иметь широкий энергетический спектр, в отличие от резко остроконечного энергетического спектра, типичного для электронов, ускоренных квазистатическими электрическими полями.

Помимо дискретных и диффузных электронных сияний, протонные сияния возникают при столкновении протонов магнитосферы с верхними слоями атмосферы. В результате взаимодействия протон приобретает электрон, и образующийся нейтральный атом водорода испускает фотоны. Получающийся свет слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. Другие полярные сияния, не охваченные приведенным выше обсуждением, включают трансполярные дуги (образующиеся к полюсу от авроральной зоны), полярные сияния (образующиеся в двух небольших высокоширотных областях на дневной стороне) и некоторые внеземные полярные сияния.

Исторически значимые события

[ редактировать ]

Обнаружение в 2017 году японского дневника 1770 года , изображающего полярные сияния над древней японской столицей Киото, позволило предположить, что шторм мог быть на 7% сильнее, чем событие Кэррингтона , которое затронуло телеграфные сети. [72] [73]

Полярные сияния, возникшие в результате события Кэррингтона 28 августа и 2 сентября 1859 года, считаются самыми зрелищными в новейшей истории. В докладе Королевскому обществу от 21 ноября 1861 года Бальфур Стюарт описал оба полярных сияния, задокументированные самозаписывающим магнитографом в обсерватории Кью , и установил связь между полярной бурей 2 сентября 1859 года и Кэррингтона вспышкой -Ходжсона, когда он заметил, что «не исключено, что в данном случае наше светило было взято с поличным ». [74] Второе событие полярного сияния, произошедшее 2 сентября 1859 года, было результатом (невидимого) выброса корональной массы, связанного с исключительно интенсивной солнечной вспышкой белого света Кэррингтона-Ходжсона 1 сентября 1859 года. Это событие вызвало настолько широко распространенные и необычайно яркие полярные сияния, что их видели и о них сообщалось в опубликованных научных измерениях, судовых журналах и газетах в Соединенных Штатах, Европе, Японии и Австралии. сообщила Газета «Нью-Йорк Таймс» , что в Бостоне в пятницу, 2 сентября 1859 года, полярное сияние было «настолько ярким, что около часа дня при свете можно было прочитать обычный шрифт». [75] Один час по восточному стандартному времени в пятницу, 2 сентября, должен был быть 6:00 по Гринвичу; самозаписывающийся магнитограф в обсерватории Кью регистрировал геомагнитную бурю , длительность которой на тот момент составляла один час, с полной интенсивностью. Между 1859 и 1862 годами Элиас Лумис опубликовал серию из девяти статей о Великой выставке полярных сияний 1859 года в Американском журнале науки , где он собрал всемирные отчеты о полярных сияниях. [10]

Считается, что это полярное сияние было вызвано одним из самых интенсивных корональных выбросов массы в истории. Примечательно оно и тем, что впервые были однозначно связаны явления авроральной активности и электричества. Это понимание стало возможным не только благодаря научным измерениям магнитометра той эпохи, но и в результате того, что значительная часть из 125 000 миль (201 000 км) телеграфных линий, находившихся тогда в эксплуатации, была значительно повреждена на многие часы во время шторма. Однако некоторые телеграфные линии, похоже, имели подходящую длину и ориентацию, чтобы создавать достаточный геомагнитно-индуцированный ток из электромагнитного поля , чтобы обеспечить непрерывную связь с отключенными источниками питания телеграфного оператора. [76] Следующий разговор произошел между двумя операторами Американской телеграфной линии между Бостоном и Портлендом, штат Мэн , в ночь на 2 сентября 1859 года и был опубликован в газете Boston Traveller :

Оператор из Бостона (оператору из Портленда): «Пожалуйста, полностью отключите аккумулятор [источник питания] на пятнадцать минут».
Портлендский оператор: «Сделаю так. Сейчас он отключен».
Бостон: «Мой отключен, и мы работаем с полярным током. Как вы восприняли мое письмо?»
Портленд: «Лучше, чем при включенных батареях. Ток приходит и уходит постепенно».
Бостон: «Мой ток временами очень сильный, и мы можем работать лучше без батарей, поскольку полярное сияние, кажется, поочередно нейтрализует и усиливает наши батареи, время от времени делая ток слишком сильным для наших магнитов реле. Предположим, мы работаем без батарей, пока мы затронуты этой бедой».
Портленд: «Очень хорошо. Могу ли я продолжить дело?»
Бостон: «Да. Давай».

Разговор продолжался около двух часов, вообще не используя заряд батареи и работая исключительно на токе, индуцированном полярным сиянием, и было сказано, что это был первый зарегистрированный случай, когда таким образом было передано более одного или двух слов. . [75] Такие события привели к общему выводу, что

Влияние Авроры на электрический телеграф обычно заключается в увеличении или уменьшении электрического тока, генерируемого при работе проводов. Иногда он полностью нейтрализует их, так что в них фактически не обнаруживается никакой жидкости [тока]. Северное сияние, по-видимому, состоит из массы электрического вещества, во всех отношениях напоминающего то, что генерируется электрической гальванической батареей. Токи от него меняются, приходя по проводам, а затем исчезают: масса полярного сияния катится от горизонта к зениту. [77]

В очень редком событии в субботу, 11 мая 2024 года, северное сияние наблюдалось в пустынных районах Фердоуса , провинция Южный Хорасан на востоке Ирана. [78] [79] [80]

Исторические взгляды и фольклор

[ редактировать ]

Самая ранняя датируемая запись о полярном сиянии была записана в « Бамбуковых анналах» , исторической хронике истории древнего Китая, в 977 или 957 году до нашей эры. [81] Полярное сияние было описано греческим исследователем Пифеем в IV веке до нашей эры. [82] Сенека писал о полярных сияниях в первой книге своего Naturales Quaestiones , классифицируя их, например, как pithaei («бочкообразные»); часмата («пропасть»); pogoniae («бородатый»); cyparissae («похожие на кипарисы »); и описывая их разнообразные цвета. Он писал о том, находились ли они над облаками или под ними , и вспоминал, что при Тиберии над портовым городом Остией образовалось полярное сияние , которое было настолько интенсивным и красным, что когорта армии, расквартированная поблизости для пожарной службы, поскакала на помощь. . [83] Было высказано предположение, что Плиний Старший изобразил северное сияние в своей «Естественной истории» , когда он ссылается на трабе , хасму , «падающее красное пламя» и «дневной свет в ночи». [84]

Самое раннее изображение полярного сияния, возможно, было на кроманьонцев наскальных рисунках на севере Испании, датируемых 30 000 годом до нашей эры. [85]

Самое старое известное письменное упоминание о полярном сиянии содержится в китайской легенде, написанной около 2600 г. до н.э. Осенью около 2000 года до н.э. [86] Согласно легенде, молодая женщина по имени Фубао сидела одна в пустыне у залива, когда внезапно появилась «волшебная полоса света», подобная «движущимся облакам и текущей воде», превратившаяся в яркий ореол вокруг Большой Медведицы , которая низвергался бледно-серебряный блеск, освещая землю и заставляя формы и тени казаться живыми. Тронутая этим зрелищем, Фубао забеременела и родила сына, императора Сюаньюаня , известного в легендах как зачинатель китайской культуры и предок всего китайского народа. [ нужна ссылка ] В « Шаньхайцзин » существо по имени Шилун описывается как красное дракон, сияющее в ночном небе, с телом длиной в тысячу миль. В древние времена у китайцев не было четкого слова для обозначения полярного сияния, поэтому его называли в соответствии с различными формами полярного сияния, такими как «Небесная собака» ( 天狗 ), «Звезда-меч/нож» ( 刀星 ), «Знамя Чию» ( 蚩尤旗 ), «Открытые глаза неба» ( 天开眼 ) и «Звезды, подобные дождю» ( 星陨如雨 ). [ нужна ссылка ]

В японском фольклоре фазаны считались посланниками небес. Однако исследователи из Высшего университета перспективных исследований Японии и Национального института полярных исследований заявили в марте 2020 года, что хвосты красных фазанов, замеченные в ночном небе над Японией в 620 году нашей эры, могут быть красным полярным сиянием, возникшим во время магнитной бури. [87]

Австралийские аборигены ассоциировали полярные сияния (которые в основном расположены низко над горизонтом и преимущественно красного цвета) с огнем.

В традициях австралийских аборигенов Aurora Australis обычно ассоциируется с огнем. Например, народ Гундитджмара в западной Виктории называл полярные сияния puae buae («пепел»), в то время как народ Гунай в восточной Виктории воспринимал полярные сияния как лесные пожары в духовном мире. Жители Диери из Южной Австралии говорят, что полярное сияние — это кучи , злой дух, создающий большой пожар. Точно так же народ нгарринджери в Южной Австралии называет полярные сияния, наблюдаемые над островом Кенгуру , кострами духов в «Земле мертвых». Аборигены [ который? ] На юго-западе Квинсленда полагают, что полярные сияния — это огни Ула Пикка , призрачных духов, которые разговаривали с людьми через полярные сияния. Священный закон запрещал кому-либо, кроме старейшин мужского пола, наблюдать или интерпретировать послания предков, которые, по их мнению, были переданы через полярное сияние. [88]

У народа маори в Новой Зеландии полярное сияние или Тахунуи-а-ранги («большие факелы в небе») были зажжены предками, которые плыли на юг, в «землю льда» (или их потомками); [89] [90] Говорят, что эти люди были членами экспедиции Уи-те-Рангиоры, достигшей Южного океана . [89] примерно в VII веке. [91]

Аврора в виде лучистого венка на гербе Утсйоки.

В Скандинавии первое упоминание о norðrlós (северном сиянии) встречается в норвежской хронике Konungs Skuggsjá от 1230 года нашей эры. Летописец услышал об этом явлении от соотечественников, вернувшихся из Гренландии , и дает три возможных объяснения: что океан был окружен обширными пожарами; что солнечные вспышки могут распространяться по всему миру до его ночной стороны; или что ледники могут накапливать энергию и в конечном итоге становиться флуоресцентными . [92]

Уолтер Уильям Брайант писал в своей книге «Кеплер» (1920), что Тихо Браге «похоже, был чем-то вроде гомеопата , поскольку он рекомендует серу для лечения инфекционных заболеваний, «вызванных сернистыми парами северного сияния » ». [93]

В 1778 году Бенджамин Франклин в своей статье « Северное сияние, предположения и предположения по формированию гипотезы для ее объяснения» выдвинул теорию , что полярное сияние вызвано концентрацией электрического заряда в полярных регионах, усиленной снегом и влажностью воздуха: [94] [95] [96]

Не может ли тогда большое количество электричества, принесенное в полярные регионы облаками, которые там конденсируются, выпасть в снег, и тогда электричество попадет в землю, но не сможет проникнуть сквозь лед; не может ли он, говорю я (как перезаряженная бутылка), прорваться через эту нижнюю атмосферу и помчаться в вакууме по воздуху к экватору, расходясь по мере увеличения градусов долготы, отчетливо видимый там, где он наиболее плотный, и становящийся менее видимым по мере того, как он больше расходится; пока он не найдет проход на землю в более умеренном климате или не смешается с верхними слоями воздуха?

Наблюдения за ритмичным движением стрелок компаса под влиянием полярного сияния были подтверждены в шведском городе Уппсала Андерсом Цельсием и Улофом Хиортером . В 1741 году Хиортер смог связать большие магнитные колебания с наблюдаемым над головой полярным сиянием. Эти данные помогли поддержать их теорию о том, что «магнитные бури» ответственны за такие колебания компаса. [97]

Чёрча Картина 1865 года «Северное сияние».

множество индейских Зрелище окружает мифов. Европейский исследователь Сэмюэл Хирн путешествовал с Чипевианом Дене в 1771 году и записал их взгляды на эд-тон («карибу»). По словам Хирна, жители дене увидели сходство между полярным сиянием и искрами, возникающими при карибу поглаживании меха . Они верили, что огни — это души их ушедших друзей, танцующие в небе, и когда они ярко сияли, это означало, что их умершие друзья были очень счастливы. [98]

Ночью после битвы при Фредериксбурге с поля боя было видно полярное сияние. Армия Конфедерации восприняла это как знак того, что Бог на их стороне, поскольку огни редко можно было увидеть так далеко на юге. Картина «Северное сияние» Фредерика Эдвина Чёрча широко интерпретируется как изображение конфликта Гражданской войны в США . [99]

Британский источник середины XIX века утверждает, что до XVIII века полярные сияния были редким явлением. [100] Он цитирует Галлея , который сказал, что до полярного сияния 1716 года ни одно такое явление не было зарегистрировано в течение более 80 лет, и ни одно из них не имело каких-либо последствий с 1574 года . 1716 г.; и то одно полярное сияние, зафиксированное в Берлинском сборнике за 1797 год, было названо очень редким явлением. Было заявлено, что один из них, наблюдавшийся в 1723 году в Болонье, был первым, когда-либо замеченным там. Цельсий (1733 г.) утверждает, что до 1716 года старейшие жители Уппсалы считали это явление большой редкостью. Период примерно между 1645 и 1715 годами соответствует минимуму Маундера активности солнечных пятен.

В Роберта У. Сервиса сатирической поэме « Баллада о северном сиянии » (1908) старатель Юкона обнаруживает, что полярное сияние — это свечение радиевой шахты. Он заявляет о своем праве, а затем отправляется в город в поисках инвесторов.

В начале 1900-х годов норвежский учёный Кристиан Биркеланд заложил основы [ разговорный язык ] для современного понимания геомагнетизма и полярных сияний.

В саамской мифологии северное сияние возникает из-за того, что умершие, истекшие кровью, порезались, и их кровь пролилась на небо. Многие аборигенные народы Северной Евразии и Северной Америки разделяют схожие представления о северном сиянии как о крови умерших, причем некоторые полагают, что оно вызвано брызгами крови мертвых воинов, разбрызгивающими небо по небу, когда они играют в игры, катаются на лошадях или развлекаются в некоторых местах. другой путь. [ нужна ссылка ]

Внеземной рассвет

[ редактировать ]
Смотрите также: Магнитосфера Юпитера § Полярные сияния.
Юпитер, полярное сияние; дальнее 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 кадры 81 часа наблюдений за полярным сиянием Сатурна.

И Юпитер , и Сатурн имеют магнитные поля, которые сильнее, чем у Земли (напряженность экваториального поля Юпитера составляет 4,3 гаусса по сравнению с 0,3 гаусса у Земли), и оба имеют обширные радиационные пояса. Полярные сияния наблюдались на обеих газовых планетах, наиболее четко с помощью космического телескопа «Хаббл» , космических аппаратов «Кассини» и «Галилео» , а также на Уране и Нептуне . [101]

Похоже, что полярные сияния на Сатурне, как и на Земле, питаются солнечным ветром. Однако полярные сияния Юпитера более сложны. Главный овал полярных сияний Юпитера связан с плазмой, производимой вулканической луной Ио планеты , и переносом этой плазмы внутри магнитосферы . Неопределенная часть полярных сияний Юпитера питается солнечным ветром. Кроме того, спутники, особенно Ио, также являются мощными источниками полярных сияний. Они возникают из-за электрических токов вдоль силовых линий («выровненные по полю токи»), генерируемых механизмом динамо из-за относительного движения между вращающейся планетой и движущейся луной. Ио, имеющая активный вулканизм и ионосферу, является особенно сильным источником, а ее течения 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 . Венера не имеет магнитного поля, поэтому венерианские полярные сияния выглядят как яркие и рассеянные пятна различной формы и интенсивности, иногда распределенные по всему диску планеты. [102] Венерианское полярное сияние возникает, когда электроны солнечного ветра сталкиваются с ночной атмосферой.

Полярное сияние было обнаружено на Марсе 14 августа 2004 года прибором SPICAM на борту Mars Express . Полярное сияние располагалось 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 заметили, что область выбросов соответствовала области, где локализовано самое сильное магнитное поле. Эта корреляция указывала на то, что источником светового излучения был поток электронов, движущихся вдоль магнитных линий коры и возбуждающих верхнюю атмосферу Марса. [101] [103]

В период с 2014 по 2016 год кометные полярные сияния наблюдались на комете 67P/Чурюмова–Герасименко несколькими приборами космического корабля Розетта . [104] [105] Полярные сияния наблюдались в дальнем ультрафиолете . Наблюдения за комой выявили выбросы атомов водорода и кислорода, вызванные фотодиссоциацией (а не фотоионизацией , как в земных полярных сияниях) молекул воды в коме кометы. [105] За полярное сияние отвечает взаимодействие ускоренных электронов солнечного ветра с частицами газа в коме. [105] Поскольку у кометы 67P нет магнитного поля, полярное сияние рассеяно вокруг кометы. [105]

экзопланеты , такие как горячие Юпитеры Было высказано предположение, что , испытывают ионизацию в верхних слоях атмосферы и генерируют полярные сияния, изменяемые погодой, в их турбулентных тропосферах . [106] Тем не менее, в настоящее время не обнаружено полярного сияния на экзопланете.

Первые внесолнечные полярные сияния были обнаружены в июле 2015 года над коричневого карлика звездой LSR J1835+3259 . [107] Было обнаружено, что преимущественно красное полярное сияние в миллион раз ярче северного сияния в результате взаимодействия заряженных частиц с водородом в атмосфере. Было высказано предположение, что звездные ветры могут срывать материал с поверхности коричневого карлика для производства собственных электронов. Другое возможное объяснение полярных сияний заключается в том, что еще не обнаруженное тело вокруг карликовой звезды выбрасывает материал, как в случае с Юпитером и его спутником Ио. [108]

См. также

[ редактировать ]

Пояснительные примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Современные руководства по стилю рекомендуют названия метеорологических явлений , таких как северное сияние, писать без заглавной буквы. [2]
  2. ^ Название «полярные сияния» теперь является более распространенным в США во множественном числе; [ нужна ссылка ] однако слово «аврора» — это оригинальное латинское слово множественного числа, которое часто используется учеными. В некоторых контекстах полярное сияние - это неисчисляемое существительное, а многочисленные наблюдения называются «полярным сиянием».
  3. ^ Полярные сияния, наблюдаемые в северных широтах, вокруг Арктики, можно назвать северным сиянием или северным сиянием , а те, которые наблюдаются в южных широтах, вокруг Антарктики, известны как южное сияние или полярное сияние . Северное сияние и полярное сияние являются более общими эквивалентами этих терминов.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Южное сияние над Австралийской бухтой» . НАСА. Архивировано из оригинала 21 октября 2022 года . Проверено 12 сентября 2022 г.
  2. ^ «Руководство по стилю Университета Миннесоты» . .umn.edu. 18 июля 2007 года. Архивировано из оригинала 22 июля 2010 года . Проверено 5 августа 2010 г.
  3. ^ Луи, А., 2019. Изображение глобальных полярных сияний в космосе. Свет: Наука и приложения, 8 (1).
  4. ^ Сиско, Г.Л. (1986). «Историческая сноска о происхождении северного сияния» . История геофизики . Том. 2. С. 11–14. Бибкод : 1986HGeo....2...11S . дои : 10.1029/HG002p0011 . ISBN  978-0-87590-276-0 .
  5. ^ Гуидуччи, Марио; Галилей, Галилей (1619). ( Беседа о кометах на итальянском языке). Флоренция (Флоренция), Италия: Пьетро Чеккончелли. п. 39. Архивировано из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 31 июля 2019 г. На стр. 39 Галилей объясняет, что полярные сияния возникают из-за отражения солнечного света от тонких высоких облаков. Из стр. 39: «...многие из вас не раз видели небо ночью, в частях к Северу, освещенное так, что оно не уступает по ясности ни белейшему Авроре, ни далекому восходу Солнца. Солнце; эффект, который, по моему мнению, происходит ни от чего иного, как от того, что часть парообразного воздуха, окружающего Землю, по какой-то причине истончилась больше, чем обычно, и, сублимируя себя гораздо больше, чем обычно, преодолела себя. конус земной тени, так что, поскольку его верхняя часть была ранена Солнцем, она смогла отразить его великолепие и сформировать это северное сияние». («...многие из вас не раз видели небо в ночные часы, местами ближе к северу, освещенное так, что чистое [небо] не уступает место более яркому сиянию, вдали от восход солнца; тень Земли, так что ее верхняя часть, пораженная солнечным светом, смогла отразить ее великолепие и образовать это северное сияние».)
  6. ^ Харпер, Дуглас (ред.). «Аврора» . Интернет-словарь этимологии . Архивировано из оригинала 2 января 2019 года . Проверено 14 февраля 2019 г.
  7. ^ «Одиссея Гомера около 500 г. до н. э. (перевод Сэмюэля Батлера, 1900 г.); онлайн в Архиве интернет-классики (получено 15 февраля 2021 г.)» . 1993. Архивировано из оригинала 22 апреля 2021 года . Проверено 16 февраля 2021 г.
  8. ^ Перейти обратно: а б Фельдштейн, Ю.И. (2011). «Четверть века с авроральным овалом». ЭОС . 67 (40): 761. Бибкод : 1986EOSTr..67..761F . дои : 10.1029/EO067i040p00761-02 .
  9. ^ Брузек, А.; Даррант, CJ (2012). Иллюстрированный словарь по солнечной и солнечно-земной физике . Springer Science & Business Media. п. 190. ИСБН  978-94-010-1245-4 . Архивировано из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 30 августа 2017 г.
  10. ^ Перейти обратно: а б Видеть:
  11. ^ Фриц, Герман (1881). Северное сияние [ Аврора ]. Международная научная библиотека (на немецком языке). Том 49. Лейпциг, Германия: Ф.А. Брокгауз. Архивировано из оригинала 28 августа 2021 года . Проверено 31 июля 2019 г.
  12. ^ Тромхольт, Софус (1881). «О периодах северного сияния / Sur les periodes de l'aurore Boreal [О периодах северного сияния]». Метеорологический ежегодник за 1880 г. Часть 1 (на датском и французском языках). Копенгаген, Дания: Датский метеорологический институт. стр. I–LX.
  13. ^ Остгаард, Н.; Менде, СБ; Фрей, Хьюстон; Сигварт, Дж.Б.; Оснес, А.; Вейганд, Дж. М. (2007). «Исследование аврорального сопряжения на основе глобальных изображений». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 69 (3): 249. Бибкод : 2007JASTP..69..249O . дои : 10.1016/j.jastp.2006.05.026 .
  14. ^ «Южное сияние в Уругвае: фотографы фиксируют «историческое» событие, а астрономы объясняют, почему оно произошло» . The Observer (Уругвай) . Проверено 13 мая 2024 г.
  15. ^ Фрей, Ху (2007). «Локализованное сияние за пределами аврорального овала» . Обзоры геофизики . 45 (1): RG1003. Бибкод : 2007RvGeo..45.1003F . дои : 10.1029/2005RG000174 .
  16. ^ Стэмпер, Дж.; Локвуд, М.; Уайлд, Миннесота (декабрь 1999 г.). «Солнечные причины долгосрочного увеличения геомагнитной активности» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 104 (A12): 28, 325–28, 342. Бибкод : 1999JGR...10428325S . дои : 10.1029/1999JA900311 . Архивировано (PDF) из оригинала 30 апреля 2019 г. Проверено 7 декабря 2019 г.
  17. ^ Папиташвили, В.О.; Папиташва, Н.Е.; Кинг, Дж. Х. (сентябрь 2000 г.). «Влияние солнечного цикла на планетарную геомагнитную активность: анализ 36-летнего набора данных OMNI» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 27 (17): 2797–2800. Бибкод : 2000GeoRL..27.2797P . дои : 10.1029/2000GL000064 . hdl : 2027.42/94796 . Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 20 апреля 2018 г.
  18. ^ Остгаард, Н. (2003). «Наблюдения несопряженных тета-полярных сияний» . Письма о геофизических исследованиях . 30 (21): 2125. Бибкод : 2003GeoRL..30.2125O . дои : 10.1029/2003GL017914 .
  19. ^ «Северное сияние» . Путеводитель по Гейрангеру . Архивировано из оригинала 1 марта 2024 года . Проверено 1 марта 2024 г.
  20. ^ Стермер, Карл (1946). «Частота 12 330 измеренных высот полярных сияний на юге Норвегии в 1911–1944 годах». Земной магнетизм и атмосферное электричество . 51 (4): 501–504. Бибкод : 1946TeMAE..51..501S . дои : 10.1029/te051i004p00501 .
  21. ^ Кларк, Стюарт (2007). «Астрономический огонь: Ричард Кэррингтон и солнечная вспышка 1859 года». Стараться . 31 (3): 104–109. doi : 10.1016/j.endeavour.2007.07.004 . ПМИД   17764743 .
  22. ^ Чжу, Л.; Шунк, РВ; Сойка, Джей-Джей (1997). «Дуги полярной шапки: обзор». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 59 (10): 1087. Бибкод : 1997JASTP..59.1087Z . дои : 10.1016/S1364-6826(96)00113-7 .
  23. ^ Перейти обратно: а б А, Брекке; А, Эгеланд (1994). Северное сияние . Грондал и Дрейер, Осло. стр. 137. ISBN  978-82-504-2105-9 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Яхнин, А.Г.; Сергеев В.А.; Гвоздевский Б.Б.; Веннерстрем, С. (1997). «Магнитосферная область источника дискретных полярных сияний, выведенная из их связи с границами изотропии энергичных частиц» . Анналы геофизики . 15 (8): 943. Бибкод : 1997АнГео..15..943Y . дои : 10.1007/s00585-997-0943-z .
  25. ^ Томсон, Э. (1917). «Выводы о полярных сияниях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 3 (1): 1–7. Бибкод : 1917ПНАС....3....1Т . дои : 10.1073/pnas.3.1.1 . ПМЦ   1091158 . ПМИД   16586674 .
  26. ^ «Авроральные цвета и спектры» . Окна во Вселенную . Архивировано из оригинала 19 декабря 2014 года . Проверено 13 января 2014 г.
  27. ^ Перейти обратно: а б «Орбитальный аппарат НАСА MAVEN обнаружил ультрафиолетовое сияние на Марсе | Исследование космоса» . Sci-News.com. Архивировано из оригинала 25 июля 2015 года . Проверено 16 августа 2015 г.
  28. ^ «Северное сияние» . dapep.org. Архивировано из оригинала 19 апреля 2015 года . Проверено 16 августа 2015 г. [ нужны разъяснения ]
  29. ^ Т., Потемра; С.-И., Акасофу (1991). Магнитосферные суббури . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. п. 5. ISBN  0-87590-030-5 .
  30. ^ «Взгляд на Аврору, часть 2: Что такое кеограмма?» . Авроразавр . 9 сентября 2020 года. Архивировано из оригинала 24 февраля 2022 года . Проверено 26 февраля 2022 г.
  31. ^ Партамиес, Н.; Уайтер, Д.; Кадокура, А.; Кауристи, К.; Тиссой, Х. Нессе; Массетти, С.; Стаунинг, П.; Райта, Т. (2017). «Возникновение и среднее поведение пульсирующих полярных сияний» . Журнал геофизических исследований: Космическая физика . 122 (5): 5606–5618. Бибкод : 2017JGRA..122.5606P . дои : 10.1002/2017JA024039 . ISSN   2169-9402 . S2CID   38394431 . Архивировано из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 7 декабря 2019 г.
  32. ^ Гернетт, Д.А. (1974). «Земля как радиоисточник». Журнал геофизических исследований . 79 (28): 4227. Бибкод : 1974JGR....79.4227G . дои : 10.1029/JA079i028p04227 .
  33. ^ Андерсон, К.А. (1960). «Аэростатные наблюдения рентгеновских лучей в авроральной зоне». Журнал геофизических исследований . 65 (2): 551–564. Бибкод : 1960JGR....65..551A . дои : 10.1029/jz065i002p00551 .
  34. ^ «Полярные сияния издают странные звуки, и теперь мы знаем, почему» . 27 июня 2016 г. Архивировано из оригинала 27 июня 2016 г. Проверено 28 июня 2016 г.
  35. ^ "Новости: Исследователь-акустик нашел объяснение звукам полярного сияния" . 21 июня 2016 года. Архивировано из оригинала 1 июля 2016 года . Проверено 28 июня 2016 г.
  36. ^ Американский геофизический союз (20 августа 2018 г.). «Новый вид полярного сияния – это вообще не полярное сияние» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 30 марта 2022 года . Проверено 21 августа 2018 г.
  37. ^ Эндрюс, Робин Джордж (3 мая 2019 г.). «Стив, странное «Аврора», оказался двумя небесными шоу в одном» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 4 мая 2019 года . Проверено 4 мая 2019 г.
  38. ^ Перейти обратно: а б Нисимура, Ю.; Галлардо-Лакур, Б.; Цзоу, Ю.; Мишин Е.; Кнудсен, диджей; Донован, Э.Ф.; Ангелопулос, В.; Рэйбелл, Р. (16 апреля 2019 г.). «Магнитосферные сигнатуры СТИВА: значение источника магнитосферной энергии и межполушарного сопряжения» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (11): 5637–5644. Бибкод : 2019GeoRL..46.5637N . дои : 10.1029/2019GL082460 .
  39. ^ Липума, Лорен. «Ученые выяснили, что является причиной небесного явления СТИВ» . Новости АГУ . Американский геофизический союз. Архивировано из оригинала 4 мая 2019 года . Проверено 4 мая 2019 г.
  40. ^ Санер, Эмине (19 марта 2018 г.). « Стив: таинственное фиолетовое сияние, которое может соперничать с северным сиянием» . Хранитель . Архивировано из оригинала 22 марта 2018 года . Проверено 22 марта 2018 г.
  41. ^ Палмрот, М.; Грандин, М.; Хелин, М.; Коски, П.; Оксанен, А.; Рад, Массачусетс; Валонен Р.; Саари, К.; Брюус, Э.; Норберг, Дж.; Вильянен, А.; Кауристи, К.; Верронен, ПТ (2020). «Гражданские учёные открывают новую форму полярного сияния: дюны дают представление о верхних слоях атмосферы» . АГУ Прогресс . 1 . дои : 10.1029/2019AV000133 . hdl : 10138/322003 . S2CID   213839228 . Архивировано из оригинала 22 мая 2021 года . Проверено 22 мая 2021 г.
  42. ^ «Гражданские учёные открывают новую форму северного сияния» . физ.орг . Архивировано из оригинала 22 мая 2021 года . Проверено 22 мая 2021 г.
  43. ^ Перейти обратно: а б Гранден, Максим; Палмрот, Минна; Уиппс, Грэм; Каллиокоски, Милла; Ферье, Марк; Пакстон, Ларри Дж.; Млинчак, Мартин Г.; Хильска, Юкка; Холмсет, Кнут; Винорум, Кьетил; Уэнман, Барри (2021). «Крупномасштабное расследование событий в дюнах Полярное сияние с использованием фотографий гражданских ученых и наблюдений космических аппаратов» . АГУ Прогресс . 2 (2): EGU21-5986. Бибкод : 2021EGUGA..23.5986G . дои : 10.1029/2020AV000338 .
  44. ^ «Подтверждение аврорального явления» . физ.орг . Архивировано из оригинала 22 мая 2021 года . Проверено 22 мая 2021 г.
  45. ^ «Открытие полярных дюн: как одно привело к другому» . Авроразавр . Архивировано из оригинала 13 мая 2021 года . Проверено 22 мая 2021 г.
  46. ^ «Дюны Авроры», новые находки – новое посещение «дюн Авроры» . Ютуб . Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 года.
  47. ^ Бауэр, GE; Милан, ЮВ; Пакстон, LJ; Андерсон, Би Джей (май 2022 г.). «Статистика встречаемости конского ошейника Авроры» . Журнал геофизических исследований: Космическая физика . 127 (5). Бибкод : 2022JGRA..12730385B . дои : 10.1029/2022JA030385 . HDL : 11250/3055028 . ISSN   2169-9380 . S2CID   248842161 . Архивировано из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 1 декабря 2022 г.
  48. ^ Дэвис, Нил (1992). Справочник наблюдателя за Авророй . Издательство Университета Аляски. стр. 117–124. ISBN  0-912006-60-9 .
  49. ^ Берч, Дж.Л. (1987). Акасофу С.И. и Ю. Камиде (ред.). Солнечный ветер и Земля . Д. Рейдель. п. 103. ИСБН  978-90-277-2471-7 .
  50. ^ Макилвейн, CE (1960). «Прямое измерение частиц, создающих видимые полярные сияния». Журнал геофизических исследований . 65 (9): 2727. Бибкод : 1960JGR....65.2727M . дои : 10.1029/JZ065i009p02727 .
  51. ^ Рейфф, PH; Коллин, Х.Л.; Крэйвен, доктор медицинских наук; Берч, Дж.Л.; Виннингем, доктор юридических наук; Шелли, Э.Г.; Фрэнк, Луизиана; Фридман, Массачусетс (1988). «Определение авроральных электростатических потенциалов с использованием распределения частиц на больших и малых высотах». Журнал геофизических исследований . 93 (A7): 7441. Бибкод : 1988JGR....93.7441R . дои : 10.1029/JA093iA07p07441 .
  52. ^ Брайант, округ Колумбия; Коллин, Х.Л.; Куртье, генеральный директор; Джонстон, AD (1967). «Доказательства дисперсии скоростей в авроральных электронах». Природа . 215 (5096): 45. Бибкод : 1967Natur.215...45B . дои : 10.1038/215045a0 . S2CID   4173665 .
  53. ^ «Ультрафиолетовые волны» . Архивировано из оригинала 27 января 2011 года.
  54. ^ «Одновременные наземные и спутниковые наблюдения изолированной протонной дуги на субавроральных широтах» . Журнал геофизических исследований. 2007. Архивировано из оригинала 5 августа 2015 года . Проверено 5 августа 2015 г.
  55. ^ Шилд, Массачусетс; Фриман, Дж.В.; Десслер, Эй Джей (1969). «Источник продольных токов в авроральных широтах». Журнал геофизических исследований . 74 (1): 247–256. Бибкод : 1969JGR....74..247S . дои : 10.1029/JA074i001p00247 .
  56. ^ Армстронг, Джей Си; Змуда, Эй Джей (1973). «Трехосные магнитные измерения продольных токов на высоте 800 километров в авроральной области: первые результаты». Журнал геофизических исследований . 78 (28): 6802–6807. Бибкод : 1973JGR....78.6802A . дои : 10.1029/JA078i028p06802 .
  57. ^ Биркеланд, Кристиан (1908). Норвежская экспедиция «Полярное сияние» 1902–1903 гг . Нью-Йорк: Христиания (Осло): H. Aschehoug & Co., с. 720. распродано, полный текст онлайн.
  58. ^ Похотелов Д.; Лотко, В.; Стрельцов, А.В. (2002). «Влияние сезонной асимметрии педерсеновской проводимости ионосферы на появление дискретных сияний» . Геофиз. Рез. Летт . 29 (10): 79-1–79-4. Бибкод : 2002GeoRL..29.1437P . дои : 10.1029/2001GL014010 . S2CID   123637108 .
  59. ^ Крукер, Нью-Йорк; Фейнман, Дж.; Гослинг, Джей Ти (1 мая 1977 г.). «О высокой корреляции между многолетними средними скоростями солнечного ветра и геомагнитной активностью» . Журнал геофизических исследований . 82 (13): 1933. Бибкод : 1977JGR....82.1933C . дои : 10.1029/JA082i013p01933 . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года . Проверено 10 ноября 2017 г. .
  60. ^ Alaska.edu. Архивировано 20 декабря 2006 г. на Wayback Machine . Прогноз солнечного ветра с Университета Аляски. веб-сайта
  61. ^ «НАСА – НАСА и Всемирная книга» . НАСА.gov. 7 февраля 2011 года. Архивировано из оригинала 5 сентября 2005 года . Проверено 26 июля 2011 г.
  62. ^ Шу, Дж.-Х; Чао, Дж. К.; Фу, ХК; Рассел, Коннектикут; Песня, П.; Хурана, КК; Певец, HJ (май 1997 г.). «Новая функциональная форма для изучения управления солнечным ветром размером и формой магнитопаузы». Дж. Геофиз. Рез . 102 (А5): 9497–9511. Бибкод : 1997JGR...102.9497S . дои : 10.1029/97JA00196 .
  63. ^ Лайонс, LR; Ким, Х.-Дж.; Син, X .; Цзоу, С.; Ли, Д.-Ю.; Хайнзельман, К.; Николлс, MJ; Ангелопулос, В.; Ларсон, Д.; Макфадден, Дж.; Рунов А.; Форнакон, К.-Х. (2009). «Доказательства того, что колебания солнечного ветра существенно влияют на глобальную конвекцию и возникновение суббурь» . Дж. Геофиз. Рез . 114 (А11306): 1–14. Бибкод : 2009JGRA..11411306L . дои : 10.1029/2009JA014281 .
  64. ^ «НАСА – Спутники THEMIS обнаруживают, что вызывает извержения северного сияния» . НАСА.gov. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года . Проверено 26 июля 2011 г.
  65. ^ Ангелопулос, В.; Макфадден, JP; Ларсон, Д.; Карлсон, CW; Менде, СБ; Фрей, Х.; Фан, Т.; Сибек, генеральный директор; Глассмайер, К.-Х.; Остер, У.; Донован, Э.; Манн, ИК; Рэй, Эй Джей; Рассел, Коннектикут; Рунов А.; Чжоу, X.-Z.; Кепко, Л. (2008). «Пересоединение хвоста, вызывающее начало суббури» . Наука . 321 (5891): 931–5. Бибкод : 2008Sci...321..931A . дои : 10.1126/science.1160495 . ПМИД   18653845 . S2CID   206514133 .
  66. ^ Орр, Л.; Чепмен, Южная Каролина; Герлоев, Ю.В.; Го, В. (23 марта 2021 г.). «Структура сетевого сообщества суббурь с использованием магнитометров SuperMAG, Л. Орр, С. К. Чепмен, Дж. В. Герлоев и В. Го» . Природные коммуникации . 12 (1): 1842. doi : 10.1038/s41467-021-22112-4 . ПМЦ   7988152 . ПМИД   33758181 .
  67. ^ Теория ускорения параллельными электрическими полями подробно рассмотрена Лысак Р., Эхим М., Карлссон Т., Маргиту О., Рэнкин Р., Сонг Ю., Ватанабэ Т.Д. (2020). «Тихие дискретные авроральные дуги: механизмы ускорения» (PDF) . Обзоры космической науки . 216 (92): 92. Бибкод : 2020ССРв..216...92Л . дои : 10.1007/s11214-020-00715-5 . S2CID   220509575 . Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 1 июня 2021 г.
  68. ^ Обсуждение 8 теорий, используемых в 2020 году, а также нескольких теорий, которые больше не используются, можно найти в: Боровский Дж.Э., Бирн Дж., Эхим М.М., Фудзита С., Лысак Р.Л., Кнудсен Д.Д., Маргиту О., Отто А., Ватанабе Т.Х., Танака Т. (2020). «Спокойные дискретные авроральные дуги: обзор механизмов магнитосферных генераторов» (PDF) . Обзоры космической науки . 216 (92). дои : 10.1007/s11214-019-0619-5 . S2CID   214002762 . Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 1 июня 2021 г.
  69. ^ Похотелов, Д. (2002). Влияние активной авроральной ионосферы на взаимодействие магнитосферы и ионосферы (кандидатская диссертация). Дартмутский колледж. дои : 10.1349/ddlp.3332 .
  70. ^ Ричард Льюис (7 июня 2021 г.). «Физики определяют, как возникают полярные сияния» . Университет Айовы . Архивировано из оригинала 8 июня 2021 года . Проверено 8 июня 2021 г.
  71. ^ Шредер Дж.В., Хоуз Г.Г., Клетцинг К.А. и др. (7 июня 2021 г.). «Лабораторные измерения физики аврорального ускорения электронов альфвеновскими волнами» . Природные коммуникации . 12 (1): 3103. Бибкод : 2021NatCo..12.3103S . дои : 10.1038/s41467-021-23377-5 . ПМЦ   8184961 . ПМИД   34099653 .
  72. ^ Мороз, Наташа (4 октября 2017 г.). «Киотский дневник 1770 года» . Атлас Обскура . Архивировано из оригинала 13 октября 2017 года . Проверено 13 октября 2017 г.
  73. ^ Катаока, Рюхо; Ивахаси, Киёми (17 сентября 2017 г.). «Наклоненное зенитное сияние над Киото 17 сентября 1770 года: графическое свидетельство сильной магнитной бури» . Космическая погода . 15 (10): 1314–1320. Бибкод : 2017SpWea..15.1314K . дои : 10.1002/2017SW001690 .
  74. ^ Стюарт, Бальфур (1861). «О Великом магнитном возмущении с 28 августа по 7 сентября 1859 года, зафиксированном фотографиями обсерватории Кью» . Философские труды Лондонского королевского общества . 151 : 423–430 [428]. дои : 10.1098/rstl.1861.0023 . Архивировано из оригинала 28 августа 2021 года . Проверено 30 июля 2019 г.
  75. ^ Перейти обратно: а б Грин, Дж; Бордсен, С; Оденвальд, С; Скромный, Дж; Пазамичкас, К (2006). «Сообщения очевидца великой полярной бури 1859 года». Достижения в космических исследованиях . 38 (2): 145–154. Бибкод : 2006АдСпР..38..145Г . дои : 10.1016/j.asr.2005.12.021 . hdl : 2060/20050210157 .
  76. ^ Лумис, Элиас (январь 1860 г.). «Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. – 2-я статья» . Американский журнал науки . 2-я серия. 29 : 92–97. Архивировано из оригинала 14 мая 2021 года . Проверено 30 июля 2019 г.
  77. ^ «Северное сияние и телеграф» . Британский колонист . Том. 2, нет. 56. Виктория, VI [остров Ванкувер, Британская Колумбия]: Amor De Cosmos. 19 октября 1859 г. с. 1, кол. 2. ISSN   0839-4229 . OCLC   1115103262 - через Интернет-архив.
  78. ^ «Когда солнечная буря окрасила небо Ирана и мира» . Зомит (на персидском языке). 13 мая 2024 г. Проверено 20 июля 2024 г.
  79. ^ «Как получилось, что Северное сияние увидели в Иране? + фото» . фа (на персидском языке ) Проверено 20 июля 2024 г.
  80. ^ «Северное сияние в пустынном небе Ирана» . BBC News на фарси (на персидском языке). 12 мая 2024 г. Проверено 20 июля 2024 г.
  81. ^ «Самое раннее известное сообщение об Авроре, найденное в древних китайских хрониках» . Новости СКИ . 12 апреля 2022 года. Архивировано из оригинала 5 июня 2022 года . Проверено 5 июня 2022 г.
  82. ^ Маклауд, Исследователи: Великие рассказы о приключениях и выносливости , стр. 21.
  83. ^ Кларк, Дж. (1910), Физическая наука во времена Нерона , стр. 39–41, Лондон: Macmillan, по состоянию на 1 января 2017 г.
  84. ^ Босток, Дж. и Райли, HT (1855), Естественная история Плиния , Том. II, Лондон: Бон, по состоянию на 1 января 2017 г.
  85. ^ Ператт, Энтони Л. (2014). Физика плазменной Вселенной (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. п. 357. дои : 10.1007/978-1-4614-7819-5 . ISBN  978-1-4614-7819-5 . Архивировано из оригинала 12 мая 2024 года . Проверено 18 марта 2024 г.
  86. ^ Администратор НАСА (7 июня 2013 г.). «История полярных сияний» . НАСА . Архивировано из оригинала 29 марта 2023 года . Проверено 22 мая 2022 г.
  87. ^ «Современная наука раскрывает древнюю тайну японской литературы» . физ.орг . 30 марта 2020 года. Архивировано из оригинала 1 апреля 2020 года . Проверено 3 апреля 2020 г. .
  88. ^ Хамахер, Д.В. (2013). «Полярное сияние в традициях австралийских аборигенов» (PDF) . Журнал астрономической истории и наследия . 16 (2): 207–219. arXiv : 1309.3367 . Бибкод : 2013JAHH...16..207H . дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2013.02.05 . S2CID   118102443 . Архивировано из оригинала (PDF) 20 октября 2013 года . Проверено 19 октября 2013 г.
  89. ^ Перейти обратно: а б Стил, Фрэнсис; Андерсон, Атолл ; Баллантайн, Тони; Бенджамин, Джули; Бут, Дуглас; Брикелл, Крис; Гилдердейл, Питер; Хейнс, Дэвид; Либих, Сьюзен (2018). Новая Зеландия и море: исторические перспективы . Книги Бриджит Уильямс. п. 46. ​​ИСБН  978-0-947518-71-4 . Архивировано из оригинала 18 апреля 2024 года . Проверено 1 июня 2022 г.
  90. ^ Бест, Элсдон (1922). Астрономические знания маори, подлинные и эмпирические . Веллингтон: Музей Доминиона. п. 58. Архивировано из оригинала 13 сентября 2021 года . Проверено 13 сентября 2021 г. - через Университет Виктории в Веллингтоне.
  91. ^ Вехи, Присцилла М .; Скотт, Найджел Дж.; Беквит, Хасинта; Прайор Роджерс, Крыса; Гиллис, Тасман; Ван Уитрегт, Винсент; Крашилл, Ватен (2021). «Краткий обзор путешествий маори в Антарктиду» . Журнал Королевского общества Новой Зеландии . 52 (5): 587–598. дои : 10.1080/03036758.2021.1917633 .
  92. ^ «Норрскенская история» . Ирф.се. 12 ноября 2003 г. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 г. Проверено 26 июля 2011 г.
  93. ^ Уолтер Уильям Брайант, Кеплер . Компания Макмиллан (1920) п. 23 .
  94. ^ Оригинальный английский текст статьи Бенджамина Франклина о причинах полярных сияний доступен по адресу: Национальный архив США: Интернет-архив Founders , архивировано 31 июля 2019 года на Wayback Machine.
  95. ↑ Перевод статьи Франклина на французский язык был зачитан Французской королевской академии наук, а отрывок из нее был опубликован в: Франклин (июнь 1779 г.). « Извлечение предположений и догадок о причине северного сияния». Journal de Physique (на французском языке). 13 : 409–412. Архивировано из оригинала 27 апреля 2021 года . Проверено 31 июля 2019 г.
  96. ^ Гудман, Н., изд. (2011). Гениальный доктор Франклин: Избранные научные письма Бенджамина Франклина . Филадельфия: Издательство Пенсильванского университета. п. 3. ISBN  978-0-8122-0561-9 .
  97. ^ Дж. Ошман (2016), Энергетическая медицина: научная основа (Elsevier, Эдинбург), стр. 275.
  98. ^ Хирн, Сэмюэл (1958). Путешествие в Северный океан: путешествие из форта принца Уэльского в Гудзоновом заливе в Северный океан в 1769, 1770, 1771, 1772 годах . Ричард Гловер (ред.). Торонто: Компания MacMillan в Канаде. стр. 221–222.
  99. ^ «Северное сияние | Смитсоновский музей американского искусства» . americanart.si.edu . Архивировано из оригинала 27 февраля 2024 года . Проверено 18 апреля 2024 г.
  100. ^ Национальная циклопедия полезных знаний, Том. II (1847), Лондон: Чарльз Найт, с. 496
  101. ^ Перейти обратно: а б «Портал ЕКА - Mars Express обнаруживает полярные сияния на Марсе» . Европейское космическое агентство. 11 августа 2004 г. Архивировано из оригинала 19 октября 2012 г. Проверено 5 августа 2010 г.
  102. ^ Филлипс, Дж.Л.; Стюарт, АИФ; Луман, Дж. Г. (1986). «Ультрафиолетовое сияние Венеры: наблюдения на длине волны 130,4 нм» . Письма о геофизических исследованиях . 13 (10): 1047–1050. Бибкод : 1986GeoRL..13.1047P . дои : 10.1029/GL013i010p01047 . ISSN   1944-8007 . Архивировано из оригинала 22 января 2021 года . Проверено 17 января 2021 г.
  103. ^ «Марс-экспресс обнаружил на Марсе полярные сияния» . Вселенная сегодня . 18 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 10 февраля 2007 г. Проверено 5 августа 2010 г.
  104. ^ «Ультрафиолетовое сияние кометы Чури» . Портал . 21 сентября 2020 года. Архивировано из оригинала 16 января 2021 года . Проверено 17 января 2021 г.
  105. ^ Перейти обратно: а б с д Галанд, М.; Фельдман, PD; Бокеле-Морван, Д .; Бивер, Н.; Ченг, Ю.-К.; Ринальди, Дж.; Рубин, М.; Альтвегг, К .; Дека, Дж.; Бет, А.; Стивенсон, П. (21 сентября 2020 г.). «Дальнее ультрафиолетовое сияние выявлено на комете 67P/Чурюмова-Герасименко» . Природная астрономия . 4 (11): 1084–1091. Бибкод : 2020НатАс...4.1084Г . дои : 10.1038/s41550-020-1171-7 . hdl : 10044/1/82183 . ISSN   2397-3366 . S2CID   221884342 . Архивировано из оригинала 9 апреля 2022 года . Проверено 17 января 2021 г.
  106. ^ 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 технические науки . 377 (2154): 20180398.arXiv : 1903.04565 . Бибкод : 2019RSPTA.37780398H . дои : 10.1098/rsta.2018.0398 . ПМК   6710897 . ПМИД   31378171 .
  107. ^ О'Нил, Ян (29 июля 2015 г.). «Чудовищное полярное сияние обнаружено за пределами нашей Солнечной системы» . Открытие. Архивировано из оригинала 31 июля 2015 года . Проверено 29 июля 2015 г.
  108. ^ В. Чой, Чарльз (29 июля 2015 г.). «Первые обнаруженные инопланетные полярные сияния в 1 миллион раз ярче любого на Земле » space.com. Архивировано из оригинала 30 июля 2015 года . Проверено 29 июля 2015 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме Авроры .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с Авророй .
В Wikivoyage есть путеводитель по северному сиянию .
В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:

Мультимедиа

[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Aurora&oldid=1237160849"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1c1890c94b41b98b35515f02e20573b2__1722158220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1c/b2/1c1890c94b41b98b35515f02e20573b2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Aurora - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)