"Експлозивна Аврора": Какво Причинява Тези Светлинни Дисплеи?

{h1}

Високоскоростното видео на северните светлини разкри защо славните небесни шоута понякога трептят като строб светлини: всичко е за газовете.

Високоскоростното видео на северните светлини разкри защо славните небесни шоута понякога трептят като строб светлини: Всичко е за газовете.

Екип от Токиоския университет и Японския институт за полярни изследвания прекара три години, като направи високоскоростен видеоклип на aurora borealis. Те търсеха снимки на „експлозивно полярно зърно“, които мигат и изключват, вместо да правят форми, подобни на завеса, каквито търсят повечето фотографи на Аврора.

Това, което откриха, беше не само добре познатото трептене, което се случва на всяка десета от секундата, но и по-бързите импулси. Някои аурори, те откриха, мигаха с 50 до 60 пъти в секунда, а някои със 80 пъти в секунда. [Снимки на Аврора: Вижте спиращи дъха гледки към Северното сияние]

Аврорите се случват, когато заредени частици от слънцето удрят магнитното поле на Земята на височина от няколко хиляди мили. Тези заредени частици се движат с висока скорост по линиите на магнитното поле и се сблъскват с газови атоми в далечната горна атмосфера на Земята, регион, наречен екзосфера. Когато този сблъсък се случи, кислородните и азотните атоми във въздуха излъчват светлина, според уебсайта на Националната администрация за океана и атмосферата. Докато кислородът излъчва зеленикавожълта или червена светлина, азотът обикновено излъчва синя светлина, според НАСА.

Северното сияние не винаги създава цветни завеси. Понякога те мигат като строб светлини.

Северното сияние не винаги създава цветни завеси. Понякога те мигат като строб светлини.

Кредит: Atiketta Sangasaeng / Shutterstock

Преглеждайки видеозаписите, изследователите биха могли да проследят по-бързите светлинни импулси, за да видят редовната им честота, което предполага, че трептенето се случва, защото някои атоми имат това, което се нарича циклотронна честота, казаха те. Циклотронната честота е колко често йон - атом, лишен от един или повече електрони, се върти около линия на магнитно поле при спирално движение. В случая на кислород атомите спирали с около 10 пъти в секунда. Това създава електромагнитен йонен циклотрон или EMIC вълна, която се разпространява чрез газа от заредени частици (наречена плазма). EMIC вълните започват високо в атмосферата, от надморска височина от около 1800 мили до 900 мили (3000 до 1500 километра). Вълните са трептения в електроните на различните газови атоми - кислород, водород и азот - които се движат напред и назад близо до линиите на магнитното поле. (Това е като тълпа от хора, които правят вълна на стадион.)

EMIC вълните генерират вълни в самата плазма, а тези вълни взаимодействат със заредените частици. Тези заредени частици - предимно свободни електрони - стигат до атмосферата на по-ниска надморска височина, от около 250 до 60 мили нагоре (400 до 100 км) нагоре, удрят молекулите на газ в атмосферата и правят аврори. Междувременно, докато вълната се движи по линиите на магнитното поле, тя стимулира йоните в плазмата да светят с характерна честота. Когато заредените частици, стимулирани от EMIC вълната, всички се движат в унисон, те излъчват радиация, която можем да видим като трептене с „ритъм“, който съответства на честотата на циклотрона. Внимателното изследване на трептенето може да разкрие какви газове има в плазмата.

"Разглеждането на трептенето в детайли по този начин ни помага да диагностицираме околната среда на плазмата в космоса", съавторът на проучването Рюхо Катаока от Националния институт за полярни изследвания каза пред WordsSideKick.com в имейл.

Наблюденията показват, че трептенето има повече от кислорода, който има циклотронна честота 10 пъти в секунда. Другото, по-бързо трептене вероятно се дължи на водорода. "Циклотронната честота на водородните йони е 16 пъти по-бърза от тази на кислорода, докато циклотронната честота на хелиевия йон е четири пъти по-бърза от тази на кислорода", каза Катаока. "И така, ако сте имали 10 херца кислородна честота като базова линия, тогава EMIC вълните се появяват в честотен диапазон между 40 херца и 160 херца." Точно там беше по-бързото трептене.

Във видеозаписите можете да видите характерното зелено на кислорода на 60 до 120 мили (100 до 200 км) нагоре. На по-голяма надморска височина кислородът се излъчва в червения диапазон на дължината на вълната.

"Астрономически обекти с магнитни полета се намират в целия космос, като Земята е едно от тях. На такива обекти наблюдаваме възбуждане на плазмени вълни чрез ускоряване на частици и взаимодействията между плазмените вълни и частиците, възникващи навсякъде", Катаока каза в изявление. "Въпреки това, Земята е единственото място, където можем да наблюдаваме подробно тези явления."

Проучването е публикувано за първи път в броя на 13 май на списанието Geophysical Research Letters.

Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Вулканът Предупреди Учените Месеци Преди Дълбокоморските Изригвания
Вулканът Предупреди Учените Месеци Преди Дълбокоморските Изригвания

Свиване На Антарктически Леден Лист, Свързан С Древния
Свиване На Антарктически Леден Лист, Свързан С Древния "Мега Наводнение"

Наука Новини


Колко Лесно Е Да Се Открадне Ядрена Бомба?
Колко Лесно Е Да Се Открадне Ядрена Бомба?

Най-Старата Постеля В Света, Открита В Пещерата
Най-Старата Постеля В Света, Открита В Пещерата

На Земята: Ураганът Санди В Образи
На Земята: Ураганът Санди В Образи

Имплантатът От Прасета Възстановява Мускулатурата При Хората
Имплантатът От Прасета Възстановява Мускулатурата При Хората

Странен Живот, Открит В Подводни Пещери
Странен Живот, Открит В Подводни Пещери


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com