Polarlys

Aurora Borealis , nordlys ( Aurora Borealis ), sydlys ( Aurora Australis ), Aurora ( Aurora ), forældet. "pasori" [1] [2]  - glød ( luminescens ) af de øverste lag af planetariske atmosfærer , der opstår fra samspillet mellem planetens magnetosfære med ladede partikler fra solvinden [3] .

Fænomenets karakter

I et meget begrænset område af den øvre atmosfære kan nordlys være forårsaget af lavenergiladede partikler fra solvinden, der trænger ind i den polære ionosfære gennem den nordlige og sydlige polarspids [4] . På den nordlige halvkugle kan nordlys iagttages over Svalbard omkring kl .

Når energiske partikler i plasmalaget kolliderer med den øvre atmosfære , exciteres atomerne og molekylerne i de gasser , der udgør det. Strålingen fra exciterede atomer er i det synlige område og observeres som nordlys. Auroras spektre afhænger af sammensætningen af ​​planeternes atmosfærer: hvis for eksempel for Jorden emissionslinjerne af exciterede oxygen- og nitrogenatomer i det synlige område er de lyseste, så for Jupiter  er emissionslinjerne for brint i ultraviolet .

Da ionisering af ladede partikler sker mest effektivt i slutningen af ​​partikelvejen, og atmosfærens tæthed falder med stigende højde i overensstemmelse med den barometriske formel , afhænger højden af ​​forekomsten af ​​nordlys ret stærkt af parametrene for planetens atmosfære, så for Jorden med dens ret komplekse sammensætning af atmosfæren observeres den røde glød af ilt i højder af 200-400 km, og den kombinerede glød af nitrogen og ilt observeres i en højde af ~110 km. Derudover bestemmer disse faktorer også formen af ​​nordlyset - en diffus øvre og ret skarpe nedre grænser.

Auroras observeres hovedsageligt på høje breddegrader af begge halvkugler i ovale zoner-bælter, der omgiver Jordens magnetiske poler  - nordlysovaler. Diameteren af ​​nordlysets ovaler er ~3000 km under den stille sol , på dagsiden er zonegrænsen 10-16° fra den magnetiske pol, og på natsiden er den 20-23°. Da Jordens magnetiske poler er ~12° bortset fra de geografiske poler, observeres nordlys på breddegrader på 67-70°; men under solaktivitet udvider nordlysovalen sig, og nordlys kan observeres på lavere breddegrader, 20-25° syd. eller nord for deres grænser normal manifestation. For eksempel på Stewart Island , som kun ligger på 47 ° parallelen, forekommer nordlys regelmæssigt. Maori kaldte det endda "Brændende himmel".

I spektret af Jordens nordlys er strålingen af ​​atmosfærens hovedkomponenter, nitrogen og oxygen, mest intens; i dette tilfælde observeres deres emissionslinjer både i den atomare og molekylære (neutrale molekyler og molekylære ioner) tilstand. De mest intense er emissionslinjerne for atomart oxygen og ioniserede nitrogenmolekyler.

Iltgløden skyldes emissionen af ​​exciterede atomer i metastabile tilstande med bølgelængder på 557,7 nm (grøn linje, levetid 0,74 s) og en dublet på 630 og 636,4 nm (rød region, levetid 110 s). Som et resultat udsendes den røde dublet i højder på 150-400 km, hvor på grund af atmosfærens høje sjældenhed er udryddelseshastigheden af ​​exciterede tilstande under kollisioner lav. Ioniserede nitrogenmolekyler udsender ved bølgelængder på 391,4 nm (nær ultraviolet), 427,8 nm (violet) og 522,8 nm (grøn). Hvert fænomen har dog sit eget unikke område på grund af variationen i atmosfærens kemiske sammensætning og vejrfaktorer.

Spektret af nordlys ændrer sig med højden. Afhængigt af de emissionslinjer, der er fremherskende i nordlysspektret, opdeles nordlys i to typer: højhøjde type A nordlys med en overvægt af atomlinjer og type B nordlys i relativt lave højder (80-90 km) med en overvægt af molekylære linjer i spektret på grund af kollisionsudryddelse atomare exciterede tilstande i en relativt tæt atmosfære i disse højder.

Auroras om foråret og efteråret forekommer meget oftere end om vinteren og sommeren. Topfrekvensen falder i perioderne tættest på forårs- og efterårsjævndøgn. Under nordlyset frigives en enorm mængde energi på kort tid. Så for en af ​​de forstyrrelser, der blev registreret i 2007, blev der frigivet 5⋅10 14 joule, omtrent det samme som under et jordskælv med en styrke på 5,5.

Når det ses fra Jordens overflade, fremstår nordlyset som et generelt hurtigt skiftende skær fra himlen eller bevægelige stråler, striber, kroner, "gardiner". Varigheden af ​​nordlys varierer fra snesevis af minutter til flere dage.

Det blev antaget, at nordlyset på den nordlige og sydlige halvkugle er symmetriske. Den samtidige observation af nordlyset i maj 2001 fra rummet fra nord- og sydpolen viste dog, at nord- og sydlys adskiller sig væsentligt fra hinanden [5] .

I 2016 blev en ny type nordlys, lilla, opdaget. De fik navnet Steve (STEVE - forkortelse Strong Thermal Emission Velocity Enhancement ) [6] .

Auroras på andre planeter

Selvom Venus ikke har et tilstrækkeligt stærkt magnetfelt, observeres fænomener, der ligner nordlyset, på det, som fremstår som lyse og diffuse pletter af forskellige former og intensiteter, som nogle gange påvirker hele planetskiven. Auroras på Venus er dannet ved kollisioner af elektroner fra solvinden og planetens atmosfære, og er især tydeligt synlige på nattesiden af ​​atmosfæren.

Auroras blev også opdaget på Mars den 14. august 2004 af SPICAM-instrumentet ombord på Mars Express . Det var beliggende i regionen Cimmerian land(52°S 177°E). Den samlede størrelse af den udstrålende region var omkring 30 km på tværs og omkring 8 km høj [7] . Ved at analysere et kort over skorpefejl kompileret ud fra data fra Mars Global Surveyor-rumfartøjet , bemærkede forskerne, at områderne med ejecta svarer til det område, hvor magnetfeltet er lokaliseret. Dette indikerer, at den detekterede lysemission var en strøm af elektroner, der bevægede sig langs magnetiske feltlinjer ind i Mars -atmosfæren .

De magnetiske felter på solsystemets gigantiske planeter er meget stærkere end Jordens magnetfelt, hvilket forårsager en større skala af disse planeters nordlys sammenlignet med Jordens nordlys. Så det højeste i solsystemet (1200 km) er Saturns nordlys [8] [9] . Et træk ved observationer fra Jorden (og generelt fra de indre områder af solsystemet) af de gigantiske planeter er, at de vender mod observatøren med den side, der er oplyst af Solen, og i det synlige område går deres auroras tabt i det reflekterede sollys . Men på grund af det høje indhold af brint i deres atmosfærer, strålingen af ​​ioniseret brint i det ultraviolette område og den lave albedo af de gigantiske planeter i det ultraviolette, ved hjælp af ekstra -atmosfæriske teleskoper ( Hubble-rumteleskopet ), nogenlunde klare billeder af disse planeters nordlys blev opnået.

Et træk ved Jupiter er indflydelsen af ​​dens satellitter på nordlyset: i områderne med "projektioner" af stråler af magnetiske feltlinjer på Jupiters nordlysovale observeres lyse områder af nordlyset, exciteret af strømme forårsaget af bevægelse af satellitter i dens magnetosfære og udstødning af ioniseret materiale fra satellitter - sidstnævnte er især udtalt i tilfældet med Io med dens vulkanisme.

På billedet af nordlys fra Jupiter, lavet af Hubble-rumteleskopet, er følgende projektioner bemærkelsesværdige : Io (plet med en "hale" langs venstre lem ), Ganymedes (i midten) og Europa (lige under og til højre for Ganymedes fodspor).

Auroras er også blevet observeret på Uranus og Neptun .

I kultur

Pazori - nordlys. Ordet "nordlys" kender folk ikke. Dette ord er lavet, kunstigt, opfundet på kontoret, næsten af ​​Lomonosov , og han, som en Kholmogory, kunne ikke være fremmed for det rigtige russiske ord "pazori". Northern Lights er en bogstavelig oversættelse af det tyske Nordlicht. Hos os er hver overgang af et himmelfænomen, der er så almindeligt i Rus, betegnet med et særligt rammende ord. Så begyndelsen af ​​pazoriaen, når et blegt hvidt lys, der ligner Mælkevejen, begynder at vælte ud på den nordlige side af himlen, kaldes hvidvask eller linned . Den næste overgang, når blegningen, først får en lyserød nuance, og derefter gradvist bliver lilla, kaldes dawns ( dawns, zorniks ). Efter daggry begynder mælkeagtige striber normalt at sprede sig over himlen. Disse kaldes bjælker . Hvis fænomenet fortsætter, bliver strålerne lilla og bliver gradvist til lyse, røde og andre farver på regnbuens søjler . Disse søjler bliver rødere og rødere, hvilket kaldes rødme . Søjlerne konvergerer og divergerer - sådan siger man: søjlerne spiller . Når stærkt spiller søjler er ledsaget af en uberegnelig revne og, som det var, torden - dette kaldes blinker . Hvis daggry eller søjler flimrer under nordlyset, det vil sige, at de enten bliver lysere eller blegere, så siges det: "daggry eller søjler ånder ". Vores skovbrugere, såvel som kystboerne, der håndterer kompasset, har længe vidst, at "livmoderen dummer sig i græsgangene", det vil sige, at magnetnålen undviger. Det sker, at himlen er overskyet med skyer, det er dårligt vejr, eller der blæser en snestorm, og pludselig "vil livmoderen blive skør". Skovbrugerne ved så, at pasorierne er begyndt at lege på himlen, men de kan ikke ses bag skyerne. Det er bemærkelsesværdigt, at både pomorerne og skovbrugerne ikke tror på, at nordlyset varsler krig eller pest. De kalder magnetnålens egenskab og nordlysets indflydelse på den "hemmeligheden bag Guds kraft."

Se også

Noter

  1. ↑ Vinogradov V.V. Pazori, nordlys. // Ordens historie. - M. , 1994. - S. 119.
  2. ↑ Moseev I. I. Pomorska taler: en kort ordbog over det pommerske sprog . - Arkhangelsk: Pravda Severa, White elves, 2005. - S. 92. - ISBN 5-7619-0243-5 .
  3. ↑ POLAR LIGHTS • Great Russian Encyclopedia - elektronisk version . bigenc.ru . Hentet 1. december 2021. Arkiveret fra originalen 15. juni 2022.
  4. ↑ Polære spidser er tragtformede områder i magnetosfæren , der opstår i de subpolære områder , ved geomagnetiske breddegrader ~ 75°, under solvindens interaktion med Jordens magnetfelt . Gennem spidserne trænger solvindpartikler ind i ionosfæren , hvilket får den til at varme op og auroras. Et mystisk fænomen blev fundet på Jordens nordpol Arkiv kopi dateret 29. november 2019 på Wayback Machine // Lenta. Ru , 29. november 2019
  5. ↑ Aurorae er ikke spejlbilleder   // Astronomi . - 2009. - Bd. 37 , udg. 11 . — S. 20 .
  6. ↑ Garner, Rob . Mystery of Purple Lights in Sky Solved With Citizen Scientists' Help  (Eng.) , NASA  (14. marts 2018). Arkiveret fra originalen den 18. marts 2018. Hentet 19. marts 2018.
  7. ↑ Mars Express opdager nordlys på Mars . ESA (9. juni 2005). Dato for adgang: 19. marts 2015. Arkiveret fra originalen 19. marts 2015.
  8. ↑ Northern Aurora in Motion (utilgængeligt link) . NASA. Dato for adgang: 19. marts 2015. Arkiveret fra originalen 19. marts 2015. 
  9. ↑ Tjek ind på Saturn Arkiveret 22. juli 2010 på Wayback Machine , s.30 

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger