Astronomiya

Aurora, dünyanın ətrafında bir maqnit sahəsi olmasaydı, necə görünürdü?

Aurora, dünyanın ətrafında bir maqnit sahəsi olmasaydı, necə görünürdü?

Yerin ən böyük hissəsi maqnit sahəsi ilə Günəş küləyindən qorunur. Bu sahə külək hissəciklərini (əsasən proton və elektronları) Auroranın gözəlliyini ortaya qoyur. Tutaq ki, maqnit sahəsi yox idi. Planetimizin cənub və şimal hissələrini vuran Günəş küləyi hissəcikləri özlərini bütün Yer səthinə yayacaqlar.
Aurora necə görünür?
Qəti olaraq yavaş-yavaş fırlanmaz (yavaşca dəyişən maqnit sahə xətlərini izləyərək). Parlaq bir göy görəcəyikmi? Yoxsa nə?


Bu suala baxmağın bir yolu, geodinamikanın yaratdığı maqnit sahəsi olmayan Venera məsələsini nəzərdən keçirməkdir. Buna baxmayaraq, günəş alovlarından sonra həyəcanlı oksigen atomlarının yaşıl tullantılarının, ionosferdə daha yüksək elektron sıxlığı ilə nəticələnən müşahidələri olmuşdur. Yerli bir maqnit atmosferi olmadan, maqnit hadisələri Veneranın birbaşa günəş küləyinə maneə kimi çıxış etdiyi ilə əlaqəli görünür və bu səbəbdən planetin qütb bölgələrinə yönəlməyəcəkdir. Maqnetik olmayan bir Yerin də bənzər bir şəkildə davranması gözlənilir.


Bəzi saytlara baxırdım və buna rast gəldim - https://www.livescience.com/earth-magnetic-field.html

Bu, Yer kürəsini əhatə edən maqnitosferin zəiflədiyi təqdirdə, Auroraların Atmosferə nüfuz edib ekvatora yaxın səmaları necə işıqlandıracağından bəhs edir. Beləliklə, mən də axtardım, təəccübləndiyim üçün bu sualı məmnuniyyətlə cavablandıran heç bir mənbə tapmadım.

İntuisiya deyir ki, Maqnetosfer yoxdursa, Aurora da olmamalıdır.


Yerin qədim Maqnetik sahəsi nəyə bənzəyirdi?

Carnegie’dən Peter Driscoll’un yeni əsəri, Yer kürəsinin qədim maqnit sahəsinin indiki sahədən xeyli fərqləndiyini və tanış iki yox, bir neçə qütbdən qaynaqlandığını göstərir. Geofiziki Tədqiqat Məktublarında dərc edilmişdir.

Yer atmosferdən qoruyan və Günəşdən və kosmosdan zərərli yüksək enerjili hissəcikləri kənarlaşdıran nüvədən kosmosa uzanan güclü bir maqnit sahəsi yaradır. Onsuz planetimiz kosmik radiasiya ilə bombardman ediləcək və Yer səthində həyat mövcud olmaya bilər. Yerin xarici nüvəsindəki maye dəmirin hərəkəti, yerin maqnit sahəsini yaradan geodinamo adlı bir fenomeni idarə edir. Bu hərəkət nüvədən istilik itkisi və daxili nüvənin bərkiməsindən qaynaqlanır.

Ancaq planetin daxili nüvəsi həmişə möhkəm deyildi. Daxili nüvənin ilkin qatılaşması maqnit sahəsinə necə təsir göstərdi? Bunun nə vaxt baş verdiyini və sahənin necə cavab verdiyini tapmaq, Driscoll-un həll etmək istədiyi bir problem olan planetimizin geoloji təkamülünü anlamağa çalışanlar üçün xüsusilə narahat və çətin bir problem yaratdı.

Məsələ budur: Elm adamları, hələ yarandıqları dövrün maqnit polaritesinin imzasını daşıyan qədim süxurların analizi ilə planetin maqnit qeydlərini yenidən qura bilirlər. Bu qeyd, sahənin planetimizin tarixinin çox hissəsində aktiv və iki qütblü - iki qütblü olduğunu göstərir. Geoloji qeydlər, son 4 milyard ildə qədim maqnit sahəsinin intensivliyindəki böyük dəyişikliklərə dair çox dəlil göstərmir. Kritik bir istisna 0.5-1 milyard il əvvəl Neoproterozoik Dövrdədir, burada intensivlik qeydində və anormal istiqamətlərdə boşluqlar mövcuddur. Bu istisna planetin daxili nüvəsinin bərkiməsi kimi böyük bir hadisə ilə izah edilə bilərmi?

Bu sualı həll etmək üçün Driscoll planetin 4,5 milyard il əvvəlki istilik tarixini modelləşdirdi. Modelləri, daxili nüvənin təxminən 650 milyon il əvvəl möhkəmlənməyə başlamalı olduğunu göstərir. Maqnetik sahənin turbulent maye hərəkətləri ilə meydana gəlməsini modelləşdirən daha 3-D dinamo simulyasiyalarından istifadə edərək, Driscoll bu dövrdə maqnit sahəsində gözlənilən dəyişikliklərə daha diqqətlə baxdı.

"Tapdığım şey təəccüblü bir dəyişkənlik idi" dedi Driscoll. "Bu yeni modellər əvvəllər inandığımızın əksinə olaraq hər zaman sabit bir dipol sahəsinin fərziyyəsini dəstəkləmir."

Onun nəticələri göstərir ki, təxminən 1 milyard il əvvəl Yer kürəsi planetin şimalında və cənubunda iki əks qütblü "güclü" bir maqnit sahəsinə sahib olan müasir görünən bir sahədən "zəif" bir maqnit sahəsinə keçə bilərdi. intensivliyi və istiqaməti baxımından vəhşicəsinə dalğalanmış və bir neçə qütbdən yaranmışdır. Sonra, əsas qatılıq hadisəsinin proqnozlaşdırılan vaxtından qısa müddət sonra, Driscollun dinamo simulyasiyaları, Yerin maqnit sahəsinin yenidən "güclü", iki qütblü birinə keçdiyini təxmin edir.

"Bu tapıntılar, 600 ilə 700 milyon il əvvəl geoloji qeydlərdə görünən maqnit sahəsindəki qəribə dalğalanmalar üçün bir açıqlama təqdim edə bilər" dedi. "Və belə dramatik sahə dəyişikliklərinin geniş təsirləri var."

Ümumiyyətlə, tapıntılar, xüsusən kontinental hərəkətləri və qədim iqlimləri yenidən qurmaq üçün maqnit ölçmələrindən necə istifadə edildiyinə gəldikdə, dünyanın istilik və maqnit tarixi üçün böyük təsirlərə malikdir. Driscollun modelləşdirməsi və simulyasiyaları yeni hipotezin həyat qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün yüksək keyfiyyətli maqnitlənmiş süxurlardan götürülmüş gələcək məlumatlarla müqayisə olunmalıdır.


Aurora, dünyanın ətrafında bir maqnit sahəsi olmasaydı, necə görünürdü? - Astronomiya

Auroraları başa düşməmişdən əvvəl Yerimizin ətrafındakı məkan haqqında bir neçə həqiqətə ehtiyacımız var. Bu məkanda görə bilmədiyimiz çox şey var.

Bir şey nəfəs aldığımız hava, atmosferimizdir. Həqiqətən azot və oksigen, hidrogen, helyum və müxtəlif birləşmələrin izləri olan bir neçə qazın qarışığıdır.

Yer sahəsi
Görə bilmədiyimiz bir başqa şey də Yer kürəsini əhatə edən maqnit sahəsidir. Əgər heç bir maqnit və dəmir zibil ilə oynamısınızsa, maqnit sahəsindəki qəliblərin meydana gətirdiyi əyri naxışları gördünüz. Növbəti şəkil yerin nüvəsi ətrafındakı maqnit sahəsinin bar maqnit sahəsinə bənzədiyini göstərir.

Şarj edilmiş hissəciklər
Dünya ətrafındakı məkanda görünməyən üçüncü bir şey, çox yüklü hissəciklərdən ibarət olan bir plazmadır. Ətrafdakı maqnit sahəsində həmişə elektronlar və müsbət ionlar var. Maqnit sahəsindəki yüklənmiş hissəciklər xüsusi bir şəkildə hərəkət edir: sahə tərəfindən idarə olunur. Hissəciklər sanki məftillər kimi maqnit sahə xətləri boyunca hərəkət edir, gedərkən xətlərin ətrafında uzun bir spiral ilə dövrə vurur. Şarj edilmiş hissəciklər bir avroranın & quot.

Günəş enerjisi ilə işləyən ekran
Auroranın necə baş verdiyinin qısa cavabı budur ki, enerjili elektrik yüklü hissəciklər (əsasən elektronlar) maqnit sahə xətləri boyunca atmosferin üst hissəsinə sürətlənir və burada qaz atomları ilə toqquşur və atomların işıq saçmasına səbəb olur. Bəs niyə belə olur? Cavabını tapmaq üçün daha uzaqlara, Günəşə baxmalıyıq. & Quot; Nəyə oxşayırlar? & Quot-dakı möhtəşəm, & quot; böyük & quot auroralar, günəş küləyi deyilən şeydən qaynaqlanır.

Günəşdə kosmosa uzanan bir atmosfer və maqnit sahəsi də var. Günəşin atmosferi hidrogendən ibarətdir, özü də subatomik hissəciklərdən ibarətdir: protonlar və elektronlar. Bu hissəciklər daim Günəşdən qaynayır və çox yüksək sürətlə xaricə axır. Günəşin maqnit sahəsi və hissəcikləri birlikdə & quot; külək & quot; deyilir

Bu külək həmişə Yerin maqnit sahəsini itələyir, şəklini dəyişdirir. Bir sabun köpüyünün səthinə vurduğunuz zaman şəklini oxşar şəkildə dəyişdirirsiniz. Yerin ətrafındakı bu sıxılmış sahəyə maqnitosfer deyirik. Dünyanın tarlası günəş küləyinin üstündən axan gün tərəfində sıxılmışdır. Maqnetik quyruq deyilən bir gəminin oyanışı kimi uzun bir quyruğa uzanır və Günəşdən uzaqlaşır.

Yerin maqnit sahəsini sıxmaq enerji tələb edir, sadəcə içindəki hava ilə bir balonu sıxmaq üçün enerji lazımdır. Bütün proses hələ tam olaraq başa düşülməyib, ancaq günəş küləyindən gələn enerji daim maqnitosferdə yığılır və bu enerji auroraları gücləndirir.

Böyük təkan
Beləliklə, günəş küləyinin maqnitosferi sıxdığı və sahədəki hər yerdə yüklənmiş hissəciklərin olduğu Yerin maqnit atmosferinə sahibik. Günəş hissəcikləri hər zaman günəş küləyindən maqnitosferin quyruğuna girərək Günəşə doğru hərəkət edir. İndi və sonra, şərtlər uyğun olduqda, günəş küləyindən gələn təzyiqin artması, batareyanın iki terminalı arasındakı gərginlik kimi maqnit quyruğu ilə qütblər arasında elektrik gərginliyi yaradır. Təxminən 10.000 volta çata bilər!

Gərginlik elektronları (çox yüngül olanlar) maqnit qütblərinə doğru itələyir və onları ekrana vurmaq üçün sürətlənən bir TV şəkil borusundakı elektronlar kimi yüksək sürətlərə qədər sürətləndirir. Sahə xətləri boyunca şimala və cənuba doğru zona yaxınlaşırlar, çox sayda elektron ionosfer olaraq adlandırılan atmosferin üst qatına enənə qədər.

İonosferdə sürətlənən elektronlar güclü şəkildə qaz atomları ilə toqquşur. Bu qaz atomlarına enerji verir və bu da həm işıq, həm də daha çox elektron buraxmalarına səbəb olur. Bu şəkildə ionosferin qazları parıldayır və qütb bölgəsinə və xaricinə axan elektrik cərəyanlarını keçirir. Geri dönən elektronların, sürətli gələnlərin enerjisi yoxdur - bu enerji aurora yaratmağa başladı!


Sahəsiz bir dünya

Tarduno və qrupu, Cənubi Afrikanın altındakı mantiya dəyişikliyindən şübhələnir maqnit sahəsinin geri çevrilməsi üçün başlanğıc nöqtəsi ola bilər keçmişdə. Yaxşı xəbər budur ki, sahə zəifləsə və ya sürüşməyə hazırlaşsa da, yox olacaq, maqnit sahəsinin geriyə dönmə zamanı tamamilə getdiyini sübut etmir.

Sahə tərs dönsə də, "hələ bir az maqnit sahəsi təqdim edəcəyik, sadəcə çox zəif bir maqnit sahəsi olacaq" dedi Tarduno.

Bu dünya nə olardı minimal maqnit sahəsi oxşamaq? Pusula işləməyəcək, bir şey üçün. "Sadəcə, ən yüksək maqnit sahəsinin [bölgəsinə] işarə olacaq" dedi Tarduno. "Sənə çox yaxın ola bilər, çox uzaqda ola bilər."

Şimal və cənub işıqları aşağı enliklərdən görünürdü, çünki bu rəngarəng şoular günəşdən atılan yüklü hissəciklər arasındakı qarşılıqlı əlaqənin nəticəsidir. günəş küləyi və Yerin maqnitosferi. Hal-hazırda bu auroralar qütblərin yaxınlığında, Yer kürəsinin böyük ölçüdə Şimal-Cənub maqnit sahəsi xəttlərindən sonra meydana çıxır, lakin daha zəif bir sahə hissəciklərin Yer atmosferinə nüfuz etməsinə imkan verəcək və göyün ekvatora yaxınlaşmasını təmin edəcəkdir.

Cənubi Atlantik Anomaliyasında peyklər üçün şərtlər bütün dünyada yayılmış ola bilər ki, bu da texniki nasazlıqlara səbəb ola bilər. Günəş hissəcikləri elektronikanı ping edə bilər və tək hadisəli narahatlıqlar və ya SEU adlanan yerlərdə yaddaşın yaddaşını pozur. Günəş hissəcikləri Yer atmosferinin ionosfer adlanan yüklü təbəqəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, molekulyar orbitlərindən azad olan elektronları da döyürlər. Bu sərbəst elektronlar daha sonra rabitə üçün istifadə olunan yüksək tezlikli radio dalğalarının ötürülməsinə mane olur.

Tarduno, günəş küləyi ilə Yer atmosferi arasındakı qarşılıqlı əlaqələrin zamanla ozon təbəqəsini parçalaya biləcəyini söylədi, bu da bəşəriyyətin kollektiv ultrabənövşəyi radiasiya təsirini artıracaq və dəri xərçəngi risklərini artıracaq.

London Kraliçası Mary Universitetinin kosmik plazma fizikası Martin Archer, "Çox güman ki, həyat üçün fəlakətli olmasa da, maqnit sahəsi olmayan yerdə daha yüksək radiasiya dozası olardı" dedi.

Keçmiş maqnit sahəsindəki dəyişikliklərin yer üzündə həyatı təsir etdiyinə dair çox az dəlil var. Archer Live Science-a bildirib ki, yenə də maqnit sahəsi, şübhəsiz ki, Yer səthini formalaşdırdı və planetin kövrək atmosferini günəş küləyinin amansız qüvvəsi ilə kosmosa uçurmamağa kömək etdi.

Maqnetik bir sahə atmosferə sahib olmaq üçün həlledici deyil və Veneranın maqnit sahəsi yoxdur və kütləvi, istər-istəməz atmosferə və mdasha sahibdir, lakin əlbəttə ki, əlavə qoruyucu təbəqə rolunu oynayır. Əvvəllər maqnit sahəsi olan, lakin təxminən 4 milyard il əvvəl onu itirən Marsın atmosferi demək olar ki, tamamilə soyuldu. Archer, aya Yerə bənzər bir atmosfer verməyin bir yolu olsaydı, günəş küləyinin onu sadəcə bir əsrdə heç bir şeyə çevirməyəcəyini söylədi.


Aurorae digər planetlərdə necə görünür?

Torpaqdan kənarda, Günəş Sistemi boyunca olan planetlər gözəl və parlaq aurora ilə öyünürlər.

Bu yarışma artıq bağlanıb

Dərc olundu: 28 Avqust 2019, saat 12:16

Torpaqdan kənarda aurorae haqqında ilk ipuçları, Pioneer və Voyager kosmik gəmiləri 70-80-ci illərdə nəhəng planetlərin yanından keçəndə meydana gəldi. Yupiterdə, Saturnda, Uranda və Neptunda aurorae tapdılar.

Digər bir kosmik gəmi - Pioneer Venus Orbiter, Veneranın gecə tərəfindən çıxan ultrabənövşəyi tullantıların bəzən bütün yarımkürəni əhatə etdiyini göstərdi.

1990-cı ildə Hubble Kosmik Teleskopunun işə salınması ilə daha çox kəşflər baş verdi.

Hubble, Yupiterin vulkanik ayı Ionun enerjili hissəciklər atmosferini vurduğu zaman alovlandığını ortaya qoydu.

Qardaşı Ganymede daha da maraqlı idi. Ganymede-nin öz maqnit sahəsinə sahib olduğu bilinirdi, lakin 1996-cı ildə aurora - kabus kimi yaşıl parıldayan ilk ay idi.

Hubble göstərdi ki, Yerdəki avroranın yaratdığı mexanizmlər Qanimedə də tətbiq olundu.

X-şüalarından radio emissiyalarına qədər elektromaqnit spektrinin genişliyini əhatə edən bütün Günəş Sistemi parlaq görünürdü.

Ancaq bütün bu fərqli fenomen həqiqətən aurorae sayıldı?

Müasir alətlər bu suala cavab verməyə kömək edir.

Artıq bilirik ki, aurorae, bu və ya digər şəkildə, Günəş Sisteminin hər böyük planetində (çubuq Merkuri) və Yupiterin bəzi aylarında görünür.

Yupiter və Saturn auroraları mürəkkəb və güclüdür, Mars və Venerada isə çox zəifdirlər.

Yer kürəsindən fərqli olaraq Venera və Marsda planet boyu maqnit sahəsi yaratmaq üçün əridilmiş, maye nüvəsi yoxdur. Marsda bunun əvəzinə səth qabığının kiçik sahələrində maqnit sahələrinə rast gəlinir.

“Marsda əhəmiyyətli, lokallaşdırılmış maqnit sahələri var. Venerada belə qabıqlı sahələr yoxdur və orada bu cür avrora müşahidə edilməyib ”deyə Fransa Milli Elmi Tədqiqat Mərkəzindən Dr François Leblanc izah edir.

Venerada aurorae varlığının mübahisəli olduğunu söyləyir, çünki emissiyanın intensivliyi son dərəcə zəifdir.

Qlobal bir maqnit sahəsi olmasına baxmayaraq, Marsdakı aurora mübahisəli deyil.

Avropalı Mars Express zondu, Martian aurorae-ni 2005-ci ildə kəşf edən ilk şəxs idi. Onların Yerdəki avrora ilə çox fərqli olduqları ortaya çıxdı.

Burada günəş küləyi hissəcikləri maqnit sahəsi tərəfindən tələyə salınır və yıxılır.

Marsda onlar sadəcə atmosferin üst qatına çırpılırlar.

Qütblərdə deyil, qabığın maqnit sahələrinə uyğun olan səthdən yuxarı hissələrdə meydana gəlir.

Mars Express ultrabənövşəyi diapazonda müşahidə etdi, ancaq səthdə dayanmaq istəsəniz görünən bir parıltı görmə şansınız var, amma çox zəif olardı.

Ona görə ki, Mars atmosferi Yerin atmosferindən 140 qat daha incədir, buna görə yüklü hissəciklərin atmosfer molekullarına vurma ehtimalı daha azdır.

"Marsdakı aurora tullantıları Yerdəkindən daha az parlaq və görünür" deyir Leblanc.

Bu fərqliliklərə baxmayaraq, Marsda auroraların meydana gəlmə mexanizmi yer üzündə necə meydana gəldiklərinə bənzəyir.

Leblanc deyir ki, sirlər hələ də qalmaqdadır. “Bu gün açıq suallardan biri bu sürətlənmə necə baş verir? Əsasən enerji aralığını anlamırıq. ”

Martian aurorae zəifdirsə, Jovian olanları həqiqətən möhtəşəmdir. Əslində o qədər möhtəşəmdir ki, bunlar dünyanın özündən bir neçə dəfə böyükdür.

1998-ci ildən bəri Hubble həm Yupiterin, həm də Saturnun güclü ultrabənövşəyi və infraqırmızı auroralarının işığın parlaq ‘lassoslarına bənzədiklərini açıqladı.

Yupiterin maye, metal hidrogen nüvəsi bir dinamo kimi fəaliyyət göstərir.

London Universitet Kollecinin Mullard Kosmik Elmlər Laboratoriyasından Dr Graziella Branduardi-Raymont izah edir ki, Yer kürəsindən 16 qat daha güclü bir maqnit sahəsi yaradır.

"Yupiterin aurorası fırlanma ilə daha güclü hala gətirilir" deyə izah edir.

Maqnetosferə nüfuz edən və qütblərə doğru sürətlənən günəş küləyi hissəcikləri Yerdəki avoralara səbəb olur.

Yupiterdə bu hissəciklərin əksəriyyəti onsuz da maqnitosferdədir.

Yupiterin aurorasını əhatə edən bəzi suallar Günəş sayəsində həll edilə bilər.

2011-ci ilə qədər Günəş günəş ləkələri və günəş alovları kimi fəaliyyət baxımından qeyri-adi dərəcədə sakit idi və nəticədə Yupiterin auroraları qaranlıq qalırdı.

Bu, dünyanın ətrafındakı XMM-Newton və Chandra X-ray Rəsədxanalarının əldə etdiyi rentgen spektrlərindən istifadə edərək planetə baxan Branduardi-Raymont komandası üçün bir üstünlük idi.

"Günəş bu qədər X-şüa yaymırdı - ümumiyyətlə özünü Yupiterin ekvatorial bölgəsində səpələnmiş kimi göstərən və avrora ilə heç bir əlaqəsi olmayan bir şey" deyir.

Komanda, Yupiterin qulaq işlərinə aydınlıq gətirə biləcək bir şey gördü, baxmayaraq ki, bu nəticələr hələ elmi bir jurnalda dərc edilməyib.

Bundan əlavə, Yerdəki avrora ilə Yupiter arasında bir əlaqənin olub olmadığı sualı var.

2010-cu ildə Branduardi-Raymont və həmkarları orbital Chandra X-ray Rəsədxanası ilə bu əlaqəni axtarmağa başladılar.

Aurorae, yüksək sıxlıqlı günəş küləyinin bir maqnitosferini sıxması səbəb olduğu üçün, Günəşi tac kütləsi atma üçün izlədilər.

Bu, əvvəlcə Yer üzündən keçən, sonra iki həftə sonra Yupiterə çatan və maqnitosferini bufet etməyə başlayan yüklü hissəciklərdən ibarət ‘dalğa’ meydana gətirəcəkdir.

Yupiterdə olduğu kimi, hissəciklər Saturnun maqnit atmosferində də mövcuddur.

NASA-nın Cassini zondundan əldə edilən tapıntılar, Saturnun auroralarının Yerdəkilərə bənzər bir şəkildə meydana gəldiyini və günəşin hansı hissəsinə baxdığına görə işıqlandığını göstərir.

Hubble Kosmik Teleskopu ilə edilən bir kəşf, auroral prosesin planetdəki digər fəaliyyətlə əlaqəli olduğunu göstərdi.

Saturnun qütb bölgələrindən hər 11 saatda - Saturn gününün uzunluğunda radio dalğaları yaydığı çoxdan məlumdur.

Sirr bu impulsların vaxtının illər ərzində dəyişməsi idi.

Planetin fırlanma sürətinin dəyişməsi ehtimalı çox az idi, bəs onlara nə səbəb oldu?

2010-cu ilin avqust ayında Leicester Universitetindən Dr Jonathan Nichols nəbzləri qütblərin yaxınlığında atmosferin üst hissəsini işıqlandıran ultrabənövşəyi parıltı ilə əlaqələndirdi.

Parlaqlığı idarə edən eyni proses həm də radio dalğaları yaratmaq ola bilər.

Bu vaxt, planetar aurorae tədqiqatı davam edir.

Uran və Neptunun ultrabənövşəyi rəngdə göründüyü zaman yaxşı müəyyən edilmiş aurorae olduğu bilinir.

Daha çox məlumat üçün astronomlar James Webb Kosmik Teleskopunun buraxılmasını səbirsizliklə gözləyirlər.

Hubble’dan 5.5 dəfədən böyük birincil güzgü sahəsi, yaxın infraqırmızıdan dərin infraqırmızıya qədər daha çox dalğa uzunluğunu araşdıracaq və potensial olaraq Uran və Neptunun yeni auroral kəşf sahəsi açacaqdır.

Hətta Yupiterin atmosferini şəkillərdə tündləşdirəcək və yalnız aurorae buraxacaq.

Aurora nədir?

Yer üzündə görünən aurorae, Günəşdən yüklənmiş hissəciklər - günəş küləyi və tac kütləsi tullantıları şəklində - planetin maqnit sahəsini zəriflədikdə meydana gəlir.

Görünən odur ki, həqiqi auroral emissiya üçün bu yüklənmiş hissəciklər atmosfer molekulları ilə toqquşmaq üçün maqnit sahəsində sürətləndirilməlidir.

Yer üzündə bu, yerdən təxminən 80 km yüksəklikdə olan ionosferdə baş verir.

Molekullar elektron itirərək ionlaşır. Bir elektronu bərpa etdikdə (‘rekombinasiya’) bir foton işıq yayırlar.

Oksigenin rekombinasiyası yaşıl və qırmızı rəngli işıq verir, azot isə mavi və ya qırmızı verir.

Proses natrium və civə buxar küçə lampaları ilə süni işıqlandırma üçün istifadə olunur.

Bu məqalə əvvəlcə 2011-ci ilin yanvar ayında çıxdı BBC Sky at Night Magazine.


Rosetta məlumatları, 67P kometasının ətrafında görünməyən bir ultrabənövşəyi aurora aşkar edir

Kometa 67P öz avrorasına malikdir - lakin Yerin canlı şimal və cənub işıqlarından fərqli olaraq, 67P auroral məşəl görünməz ultrabənövşəyi işığında parlayır.

Bunu paylaş:

21 sentyabr 2020, saat 11.00

Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko, şimal işıqlarının öz versiyasına malikdir.

Rosetta kosmik gəmisinin apardığı müşahidələr, kometanın aurorasını aşkar edir ki, bu da Yerin göz oxşayan işıq şüalarından fərqli olaraq görünməz ultrabənövşəyi işığın içində parıldayır, tədqiqatçılar 21 sentyabr Təbiət Astronomiyası. Comet 67P, C / Hyakutake 1996 B2 kometasına qatıldı, Mars (SN: 3/19/15), Saturn (SN: 4/6/20) və Yupiterin ayları, yerdən kənar auroraların bilinən sahibləri kimi.

Günəş küləyindəki elektronlar - günəşdən davamlı axan yüklü hissəciklər axını - 67P ətrafındakı qazla qarşılıqlı təsirdə parlaq parıltı meydana gətirir, London İmperial Kollecindən planetar alim Marina Galand və həmkarları bildirir. Günəş küləyi elektronları, şimal və cənub işıqlarını istehsal etmək üçün elektronların Yerin atmosferinə çırpılmasına bənzər şəkildə 67P ətrafındakı bir elektrik sahəsi tərəfindən kometaya doğru çəkilir (SN: 7/25/14).

Elektronlar səmanı qırmızı və yaşıl rəngə çəkmək üçün Yer atmosferində oksigen vurur. Ancaq günəş küləyi elektronları su molekullarına 67P komada və ya qaz kəfənində zərbə vurur. Su molekullarını parçalayır və yaranan oksigen və hidrogen atomlarının bir qismini ultrabənövşəyi parıldadır. Bənzər bir su parçalayıcı qarşılıqlı təsir Yupiterin Avropa və Ganymede aylarında auroralar yaradır (SN: 3/12/15).

Yerdən fərqli olaraq, 67P-də gələn elektronları qütblərə doğru yönəltmək və göydə fərqli naxışlarla aurora yaratmaq üçün maqnit sahəsi yoxdur (SN: 2/7/20). 67P’in ultrabənövşəyi şüaları görünsəydi, kometanın ətrafındakı dağınıq halo kimi görünürdü.

Galand deyir ki, bu cür kuyruklu auroralar günəş küləyindəki dəyişiklikləri araşdırmaq üçün istifadə edilə bilər. Bu, peyklər və elektrik şəbəkələri ilə qarışıqlıq yarada biləcək kosmik hava üçün daha yaxşı proqnozlara səbəb ola bilər (SN: 7/5/18).

Bu məqalə ilə bağlı suallarınız və ya şərhləriniz? Bizi [email protected] elektron poçt ünvanına göndərin

Sitatlar

M. Galand et al. Uzaq-ultrabənövşəyi aurora 67P / Churyumov-Gerasimenko kometasında müəyyən edildi. Təbiət Astronomiyası. Onlayn olaraq yayımlandı 21 sentyabr 2020. doi: 10.1038 / s41550-020-1171-7.

Maria Temming haqqında

Maria Temming, kimya elmindən kompüter elminə və kosmologiyaya qədər hər şeyi əhatə edən fizika elmləri üzrə müxbirdir. Fizika və İngilis dilində bakalavr dərəcəsi və elm yazmaqda magistr dərəcəsinə malikdir.


Geoloji tarix təkrarlanırsa, Yerin maqnit qütbləri yerlərini dəyişdirməlidir. Bu çox danılmazdır. Qədim qayalara kilidlənmiş maqnit barmaq izlərinə əsaslanaraq bilirik ki, son 20 milyon ildə maqnit şimal və cənub təqribən hər 200-300.000 ildə bir-birinə çevrilib (bu nisbət planetin ömrü boyunca sabit olmayıb). Bu böyük geri dönüşlərin sonuncusu, təxminən 780.000 il əvvəl meydana gəldi, baxmayaraq ki, polyaklar bu daha böyük qanadlar arasında dolaşdılar. (Üstəlik, iqlim dəyişikliyi Yerin coğrafi qütblərini dəyişdirir.)

İLƏ BAĞLI ZAMAN YAXŞILIQ: BİR DÜNYA İLİNİ MƏKƏNDƏN İZLƏ

Bu, tam bir geri dönüş üçün bir az gecikdiyimiz deməkdir və bəzi məlumatlar, əslində, bir geomaqnit geri çevrilmənin geoloji cəhətdən yaxınlaşdığını göstərir. Ancaq bu, qütblü bir flip-flopun sabah, hətta yaxın vaxtlarda baş verəcəyi demək deyil və bir müddət Arktikada olan Şimala yaxşı pul qoyurduq, baxmayaraq ki, nə biz, nə də başqaları növbəti günün nə vaxt olacağını bilmir ümumi geri çevrilmə həqiqətən baş verəcəkdir.


Yer kürəsinin qədim maqnit sahəsi necə görünürdü?

Müasir maqnit sahəsinə nisbətən qədim Yerin maqnit sahəsinin təsviri. Kredit: Peter Driscoll

Carnegie’dən Peter Driscoll’un yeni əsəri, Yer kürəsinin qədim maqnit sahəsinin indiki sahədən xeyli fərqləndiyini və tanış iki yox, bir neçə qütbdən qaynaqlandığını göstərir. Bu nəşr olunur Geofiziki Tədqiqat Məktubları.

Yer atmosferdən qoruyan və Günəşdən və kosmosdan zərərli yüksək enerjili hissəcikləri kənarlaşdıran nüvədən kosmosa uzanan güclü bir maqnit sahəsi yaradır. Bu olmasaydı, planetimiz kosmik radiasiya ilə bombardman ediləcək və Yer səthində həyat mövcud olmaya bilər. Yerin xarici nüvəsindəki maye dəmirin hərəkəti, yerin maqnit sahəsini yaradan geodinamo adlı bir fenomeni idarə edir. Bu hərəkət nüvədən istilik itkisi və daxili nüvənin bərkiməsindən qaynaqlanır.

Ancaq planetin daxili nüvəsi həmişə möhkəm deyildi. Daxili nüvənin ilkin qatılaşması maqnit sahəsinə necə təsir göstərdi? Bunun nə vaxt baş verdiyini və sahənin necə cavab verdiyini tapmaq, Driscoll-un həll etmək istədiyi bir problem olan planetimizin geoloji təkamülünü anlamağa çalışanlar üçün xüsusilə narahat və çətin bir problem yaratdı.

Məsələ budur: Elm adamları, hələ yarandıqları dövrün maqnit polaritesinin imzasını daşıyan qədim süxurların analizi ilə planetin maqnit qeydlərini yenidən qura bilirlər. Bu qeyd, sahənin planetimizin tarixinin çox hissəsində aktiv və iki qütblü - iki qütblü olduğunu göstərir. Geoloji qeydlər, son 4 milyard ildə qədim maqnit sahəsinin intensivliyindəki böyük dəyişikliklərə dair çox dəlil göstərmir. Kritik bir istisna 0.5-1 milyard il əvvəl Neoproterozoik Dövrdədir, burada intensivlik qeydində və anormal istiqamətlərdə boşluqlar mövcuddur. Bu istisna planetin daxili nüvəsinin bərkiməsi kimi böyük bir hadisə ilə izah edilə bilərmi?

Bu sualı həll etmək üçün Driscoll planetin 4,5 milyard il əvvəlki istilik tarixini modelləşdirdi. Modelləri, daxili nüvənin təxminən 650 milyon il əvvəl möhkəmlənməyə başlamalı olduğunu göstərir. Maqnetik sahənin turbulent maye hərəkətləri ilə meydana gəlməsini modelləşdirən daha 3-D dinamo simulyasiyalarından istifadə edərək, Driscoll bu dövrdə maqnit sahəsində gözlənilən dəyişikliklərə daha diqqətlə baxdı.

"Tapdığım şey təəccüblü bir dəyişkənlik idi" dedi Driscoll. "Bu yeni modellər əvvəllər inandığımızın əksinə olaraq hər zaman sabit bir dipol sahəsinin fərziyyəsini dəstəkləmir."

Onun nəticələri göstərir ki, təxminən 1 milyard il əvvəl Yer kürəsi planetin şimalında və cənubunda iki əks qütblü "güclü" bir maqnit sahəsinə sahib olan müasir görünən bir sahədən "zəif" bir maqnit sahəsinə keçə bilərdi. intensivliyi və istiqaməti baxımından vəhşicəsinə dalğalanmış və bir neçə qütbdən yaranmışdır. Sonra, əsas bərkitmə hadisəsinin proqnozlaşdırılan vaxtından qısa müddət sonra, Driscollun dinamo simulyasiyaları Yerin maqnit sahəsinin yenidən "güclü", iki qütblü birinə keçdiyini təxmin edir.

"Bu tapıntılar, 600 ilə 700 milyon il əvvəl geoloji qeydlərdə görülən maqnit sahəsindəki qəribə dalğalanmalar üçün bir açıqlama verə bilər" dedi. "Və belə dramatik sahə dəyişikliklərinin geniş təsirləri var."

Ümumiyyətlə, tapıntılar, xüsusən kontinental hərəkətləri və qədim iqlimləri yenidən qurmaq üçün maqnit ölçmələrindən necə istifadə edildiyinə gəldikdə, dünyanın istilik və maqnit tarixi üçün böyük təsirlərə malikdir. Driscollun modelləşdirməsi və simulyasiyaları yeni hipotezin həyat qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün yüksək keyfiyyətli maqnitlənmiş süxurlardan götürülmüş gələcək məlumatlarla müqayisə olunmalıdır.


Niyə Şimal İşıqlarının fərqli rəngləri var?

Auroranın ən görkəmli rəngi yaşıl rənglidir, yerdən 100-150 km məsafədə həyəcanlı oksigen atomları tərəfindən buraxılır. Gözlərimiz aşağı işıqda belə bu rəngə həssasdır.

Dalğalanan, rəqs edən pərdələrin dinamik ekranları tez-tez alt hissəsində çəhrayı rəngli bir kənara sahibdir və keçici anlar üçün rəng yuxarıdakı yaşıllığa qarşı çox açıq ola bilər.

Auroranın çəhrayı rəngi, aşağı hündürlüklərdə molekulyar azotun buraxdığı mavi və qırmızı işığın qarışığı nəticəsində yaranır.

Qaranlığa uyğunlaşdırılmış gözün rəng qərəzi olmadan kameralar, parlaq bir ekrandan fövqəladə rəng çalarları çıxara bilər. Bu barədə daha çox məlumat üçün, auroranın necə çəkiləcəyinə dair təlimatımızı oxuyun.

Yüksək hündürlüklərdə atom oksigeni auroral pərdənin üstündən yuxarıdakı ulduzlara qədər tünd qırmızı, demək olar ki, tünd qırmızı bir solğunluq yaradır. Rəngin qarışması da müxtəlif dərəcədə aydınlıq dərəcəsində görünən sarı və mavi rənglərin meydana gəlməsinə səbəb ola bilər.

Bu vaxt, pərdələr dayana bilər və ya oynaqca rəqs edə bilər. Bəzən Yerin maqnit sahəsindəki ‘təbəqələrə’ bölünür və ya birləşdirilirlər.

Gərgin bir nümayiş zamanı şanslı ola bilərsiniz və özünüzü zenitdə birbaşa auroral tacın içinə baxaraq özünüzü bürüyən kimi görünə bilərsiniz.


Mündəricat

Bütün maqnitlərdə maqnit axınının xətlərinin girib çıxdığı iki qütb var. Yerin maqnit sahəsindəki analoji olaraq bunlara mıknatısın "şimal" və "cənub" qütbləri deyilir. Erkən pusulalardakı konvensiya Yerin şimal maqnit qütbünə işarə edən iynənin ucunu "şimal qütbü" (ya da "şimal axtaran qütb"), digər ucunu isə "cənub qütbü" adlandırmaq idi (adlar tez-tez qısaldılır) N "və" S "). Qarşı qütbləri cəlb etdiyi üçün bu tərif Yerin şimal maqnit qütbünün əslində maqnit olduğu mənasına gəlir cənub qütb və Yerin cənub maqnit qütbü bir maqnitdir şimal dirək. [9] [10]

Maqnetik sahə xətlərinin istiqaməti elə müəyyənləşdirilmişdir ki, xətlər maqnitin şimal qütbündən çıxıb mıknatısın cənub qütbünə daxil olar.

Erkən avropalı naviqatorlar, kartoqraflar və elm adamları pusula iynələrinin uzaq şimaldakı bir yerə (bax Rupes Nigra) və ya qütb ulduzu olan Polaris-ə fərziyyə bir "maqnit adasına" cəlb olunduğuna inanırdılar. [11] Dünyanın özünün nəhəng bir maqnit kimi davranması fikri ilk dəfə 1600-cü ildə İngilis həkimi və təbiət filosofu William Gilbert tərəfindən irəli sürülmüşdür. O, eyni zamanda şimal maqnit qütbünü Yerin maqnit sahəsinin şaquli aşağıya doğru yönəldiyi nöqtə kimi təyin edən ilk şəxs idi. Bu, mövcud tərifdir, baxmayaraq ki, Yerin maqnit sahəsinin təbiətinin müasir dəqiqlik və dəqiqliklə başa düşülməsindən bir neçə yüz il əvvəl olardı. [11]

İlk müşahidələr

Şimal maqnit qütbünə çatan ilk qrupu əmisi Sir John Rossun ikinci arktik ekspedisiyasında xidmət edərkən 1 iyun 1831-ci ildə Boothia yarımadasındakı Adelaide burnunda tapan James Clark Ross rəhbərlik etdi. Roald Amundsen 1903-cü ildə şimal maqnit qütbünü biraz fərqli bir yerdə tapdı. Üçüncü müşahidəni 1947-ci ildə Uels adasının Şahzadəsindəki Allen gölündə qütb tapan Dominion Astrofizika Rəsədxanasından olan Kanada hökuməti alimləri Paul Serson və Jack Clark keçirdi. [12]

Layihə Polaris Düzəliş et

At the start of the Cold War, the United States Department of War recognized a need for a comprehensive survey of the North American Arctic and asked the United States Army to undertake the task. An assignment was made in 1946 for the newly formed Army's Air Corps Strategic Air Command to explore the entire Arctic Ocean area. The exploration was conducted by the 46th (later re-designated the 72nd) Photo Reconnaissance Squadron and reported on as a classified Top Secret mission named Project Nanook. This project in turn was divided into many separate, but identically classified, projects, one of which was Project Polaris, which was a radar, photographic (trimetrogon, or three-angle, cameras) and visual study of the entire Canadian Archipelago. A Canadian officer observer was assigned to accompany each flight.

Frank O. Klein, the director of the project, noticed that the fluxgate compass did not behave as erratically as expected—it oscillated no more than 1 to 2 degrees over much of the region—and began to study northern terrestrial magnetism. [13] [14] With the cooperation of many of his squadron teammates in obtaining many hundreds of statistical readings, startling results were revealed: The center of the north magnetic dip pole was on Prince of Wales Island some 400 km (250 mi) NNW of the positions determined by Amundsen and Ross, and the dip pole was not a point but occupied an elliptical region with foci about 400 km (250 mi) apart on Boothia Peninsula and Bathurst Island. Klein called the two foci local poles, for their importance to navigation in emergencies when using a "homing" procedure. [ aydınlığa ehtiyac var ] About three months after Klein's findings were officially reported, a Canadian ground expedition was sent into the Archipelago to locate the position of the magnetic pole. R. Glenn Madill, Chief of Terrestrial Magnetism, Department of Mines and Resources, Canada, wrote to Lt. Klein on 21 July 1948:

… we agree on one point and that is the presence of what we can call the main magnetic pole on northwestern Prince of Wales Island. I have accepted as a purely preliminary value the position latitude 73°N and longitude 100°W. Your value of 73°15'N and 99°45’W is in excellent agreement, and I suggest that you use your value by all means.


Northern Lights: 8 Dazzling Facts About Auroras

The aurora borealis – otherwise known as the northern lights – is a vivid demonstration of the Earth's magnetic field interacting with charged particles from the sun. It's also beautiful, and worth braving a cold night out when visiting the high northern (or southern) latitudes.

Auroras are centered on the Earth's magnetic poles, visible in a roughly circular region around them. Since the magnetic and geographic poles aren't the same, sometimes the auroras are visible farther south than one might expect, while in other places it's farther north. [Aurora Photos: Northern Lights Dazzle in Night-Sky Images]

In the Northern Hemisphere, the auroral zone runs along the northern coast of Siberia, Scandinavia, Iceland, the southern tip of Greenland and northern Canada and Alaska. Auroras are visible south of the zone, but they are less likely to occur the farther away you go. The Southern Hemisphere auroral zone is mostly over Antarctica, or the Southern Ocean. To see the southern lights (or aurora australis), you have to go to Tasmania, and there are occasional sightings in southern Argentina or the Falklands – but those are rare. Here are some dazzling facts about these light shows.

1. Different ions make different colors

Aurora displays are created when protons and electrons stream out from the solar surface and slam into the Earth's magnetic field. Since the particles are charged they move in spirals along the magnetic field lines, the protons in one direction and the electrons in the other. Those particles in turn hit the atmosphere. Since they follow the magnetic field lines, most of them enter the atmospheric gases in a ring around the magnetic poles, where the magnetic field lines come together.

The air is made up largely of nitrogen and oxygen atoms, with oxygen becoming a bigger component at the altitudes auroras happen – starting about 60 miles up and going all the way up to 600 miles. When the charged particles hit them, they gain energy. Eventually they relax, giving up the energy and releasing photons of specific wavelengths. Oxygen atoms emit green and sometimes red light, while nitrogen is more orange or red.

2. They are visible from space

Satellites can take pictures of the aurora from Earth's orbit &mdash and the images they get are pretty striking. In fact, auroras are bright enough that they show up strongly on the nightside of the Earth even if one were looking at them from another planet.

The International Space Station's orbit is inclined enough that it even plows through the heavenly lights. Most of the time nobody notices, as the density of charged particles is so low. Rodney Viereck, director of the Space Weather Prediction Test Bed at the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA),said the only time it matters is during particularly intense solar storms, when radiation levels are high. At that point all the astronauts have to do is move to a more protected area of the station. (Ironically, intense solar storms can actually reduce the amount of radiation around the space station, because of the interactions of charged particles with the Earth's magnetic field). Meanwhile, ISS astronauts can snap gorgeous auroral panoramas.

3. Other planets have them

Voyagers 1 and 2 were the first probes to bring back pictures of auroras on Jupiter and Saturn, and later Uranus and Neptune. Since then, the Hubble Space Telescope has taken pictures of them as well. Auroras on either Jupiter or Saturn are much larger and more powerful than on Earth, because those planets' magnetic fields are orders of magnitude more intense.

On Uranus, auroras get weirder, because the planet's magnetic field is oriented roughly vertically, but the planet rotates on its side. That means instead of the bright rings you see on other worlds, Uranus' auroras look more like single bright spots, at least when spied by the Hubble Space Telescope in 2011. But it's not clear that's always the case, because no spacecraft has seen the planet up-close since 1986.

4. The lights can move south

Occasionally the auroras are visible farther from the poles than usual. In times of high solar activity, the southern limit for seeing auroras can go as far south as Oklahoma and Atlanta &mdash as it did in October 2011. A record was probably set at the Battle of Fredericksburg in Virginia in 1862, during the Civil War, when the northern lights appeared. Many soldiers noted it in their diaries. Viereck said it is actually harder now than a century ago to tell when auroras are very bright, because so many Americans live in cities, and the lights wash out the aurora. "You could have a major auroral storm in New York City and if you looked up you wouldn't notice," he said.

5. Divine signs?

Speaking of that Civil War aurora, a few observers took the swirling light show as a bad omen (notably Elizabeth Lyle Saxon, who wrote about the phenomenon in her 1905 book, "A Southern Woman's War Time Reminiscences"), though most people just saw it as an unusual and impressive display. In areas where the lights are rare, they were often taken as bad omens, as the ancient Greeks did. The Inuit, who see auroras more often, thought the lights were spirits playing in the sky, and some groups would tell children not to play outside at night lest the aurora disappear and take them along. Lapplanders thought the lights were the spirits of the dead. In the Southern Hemisphere, the Maori and Aboriginal people of Australia associated the southern lights with fires in the spirit world.

Oddly, the Old Norse and Icelandic literature doesn't seem to mention auroras much. The Vikings thought the displays might be fires that surrounded the edge of the world, an emanation of flame from the northern ice, or reflections from the sun as it went around the other side of the Earth. All three ideas were considered rational, non-supernatural explanations in the Medieval Period.

6. Cold fire

The northern lights look like fire, but they wouldn't feel like one. Even though the temperature of the upper atmosphere can reach thousands of degrees Fahrenheit, the heat is based on the average speed of the molecules. After all, that's what temperature is. But feeling heat is another matter – the density of the air is so low at 60 miles (96 kilometers) up that a thermometer would register temperatures far below zero where aurora displays occur.

7. Cameras see it better

Auroras are relatively dim, and the redder light is often at the limit of what human retinas can pick up. Cameras, though, are often more sensitive, and with a long-exposure setting and a clear dark sky you can pick up some spectacular shots.

8. You can't predict a show

One of the most difficult problems in solar physics is knowing the shape of a magnetic field in a coronal mass ejection (CME), which is basically a huge blob of charged particles ejected from the sun. Such CMEs have their own magnetic fields. The problem is, it is nigh impossible to tell in what direction the CME field is pointing until it hits. A hit creates either a spectacular magnetic storm and dazzling aurora with it, or a fizzle. Currently there's no way to know ahead of time.

NOAA has an online map that can tell you what auroral activity looks like on any given day, showing the extent of the "auroral oval" and where one is more likely to catch the lights.


Videoya baxın: Maqnit Sahəsi (Sentyabr 2021).