Ученые пытаются разгадать тайну непонятного свечения в небе

Похоже, у нас назревает маленькая научная сенсация. В последнее время наземные обсерватории, занимающиеся изучением северного сияния, стали фиксировать необычное явление. Исследователи заметили, что среди привычных зеленых и красных полос, характерных для Aurora Borealis, пробивается бледно-серое свечение. И вот теперь ученые попытались объяснить природу странного света.

Откуда ты взялся, Стив?

Исследователи из университета Калгари (Канада) выдвинули теорию, что странные бело-серые островки в северном небе чем-то похожи на таинственное астрономическое явление под названием «Стив». Последнее, надо сказать, — самый настоящий астрономический детектив.

Периодически на ночном небосклоне появляется загадочная световая лента, переливающаяся оттенками фиолетового. Эта полоса, словно мост между мирами, тянется на сотни километров, охватывая горизонт с запада на восток. Если прибегать к точным цифрам: средняя ширина небесной ленты составляет примерно 25-30 км, длина варьируется от 100 до 1000 км.



Время от времени вдоль полосы вспыхивают короткие зеленые огоньки, напоминающие частокол. Явление длится часами, но проявляется лишь в определенные сезоны, исчезая с наступлением холодов — с октября по февраль. Лучше всего это таинственное явление видно в Северном полушарии, особенно в районе Калгари (Канада).

Атмосферная аномалия была открыта в 2017 году. Название «Стив» связано с мультфильмом «Лесная братва». Там герои столкнулись с чем-то неизвестным и решили назвать его Стив.

Исследователи поначалу решили, что они увидели протонное полярное свечение. Однако профессор Эрик Донован из университета Калгари полностью опроверг эту гипотезу, так как сияния такого рода невооруженный глаз вообще не видит, требуется специальное оборудование.

Позже Донован выяснил, что полоса в небе была вызвана 25-километровой лентой раскаленного газа (температура 3000 °С), находящегося на высоте 300 км и двигающегося со скоростью 6 км/с. Откуда взялся этот горячий газ, до сих пор непонятно.

Разновидности атмосферного сияния

Но вернемся к северному сиянию со странным бледно-серым свечением. Эмма Спенвик, физик из университета Калгари, объясняет это явление следующим образом. Солнце удерживает свою горячую плазму (заряженные частицы) за счет гравитационного притяжения и сложной системы магнитных полей. Иногда эти поля ослабевают, и тогда небольшое количество солнечной плазмы вырывается наружу и мчится к Земле.

В свою очередь, у нашей планеты мощное магнитное поле, которое хорошо защищает нас от большинства потоков солнечных частиц. Магнитосфера, словно щит, отклоняет их в стороны, но иногда потоки энергии из космоса все-таки прорываются в атмосферу.

Вот тут и начинается самое интересное и красивое. Столкнувшись с атмосферными газами, солнечные частицы вызывают их свечение. Так в небе появляется полярное сияние. Цвета зависят от того, какие элементы участвуют в процессе. Зеленый и розовый цвета обычно связаны со свечением кислорода и азота соответственно. Однако вспышки белого и серого света таким образом объяснить, увы, не получилось.



Но северное сияние — это далеко не единственное свечение в атмосфере. К примеру, солнечный свет заставляет молекулы газа в воздухе распадаться на более простые частицы, атомы и ионы. Позже эти частицы соединяются снова, в науке такой процесс называется рекомбинацией. При этом выделяется энергия, которая может проявляться в виде слабого света. Особенно хорошо такое слабое свечение можно увидеть в тени Земли, куда солнечный свет прямо не попадает.


— Спенвик.

Есть реакции, нет ответов

Но, к счастью, ученым больше не требуется не спать ночи напролет, напряженно вглядываясь в небо, чтобы случайно заметить там необычные пятна посреди сполохов северного сияния. У канадских исследователей не так давно появилась система Transition Region Explorer (TREx). Это крупнейший в мире проект по наблюдению за полярными сияниями. Он состоит из обширной сети сложных оптических и радиолокационных приборов, установленных в северных провинциях Канады.



Сеть сама фиксирует оптические явления в небе с высокой точностью. Приборы улавливают цвета полярного сияния таким образом, что их можно преобразовать в точные спектральные данные. Таким образом, вместо того чтобы просто смотреть на сияние глазами, ученые могут анализировать его состав и лучше понимать процессы, лежащие в основе этого природного феномена.

TREx позволила исследователям из университета Калгари обнаружить пятна разного размера (от десятков до сотен километров), которые появлялись внутри активных полярных сияний. Ученые считают, что загадочные пятна возникают из-за выделения тепла в атмосфере, а оно затем вызывает определенные химические реакции. В результате них образуются электромагнитные волны различной длины, что и приводит к свечению.

Правда, физики так и не поняли, какие конкретно вещества разрушаются, а потом рекомбинируют, производя свет. Это еще предстоит выяснить. Для этого необходимо смоделировать слои атмосферы в лаборатории. Также требуется собрать дополнительные примеры необычных световых пятен. Только так можно будет понять детали этого таинственного процесса и, наконец, дать объяснение этому удивительному природному явлению.