Физики из Японии объяснили феномен «взрыва» полярных сияний на полюсах Земли плазменными вихрями в околоземном космическом пространстве, сообщает Journal of Geophysical Research. Ученые долгое время пытались понять, почему северное сияние иногда резко вспыхивает, буквально взрываясь, становясь на порядки ярче и затем исчезая.

На основании компьютерного моделирования верхних слоев атмосферы Земли ученые получили «распад полярного сияния», который являлся продуктом взаимодействия магнитосферы Земли и солнечного ветра. Эти частицы движутся вдоль силовых линий магнитного поля планеты, «ножки» которых находятся у полюсов Земли.

Благодаря подобному расположению силовых линий заряженные частицы, которые обычно не попадают в атмосферу благодаря этим линиям, свободно проникают в нее у полюсов, сталкиваясь с молекулами азота и кислорода, что и вызывает свечение, которое мы называем северным сиянием.

Наблюдая за этим процессом, исследователи обнаружили, что эти частицы плазмы солнечного ветра ведут себя крайне необычным образом в тот момент, когда линии магнитного поля Земли «разрываются» и заново соединяются в результате взаимодействия с магнитным полем Солнца, «отпечаток» которого несет в себе солнечный ветер.

Расчеты показывают, что в этот момент плазма не просто ускоряется и вторгается в атмосферу, что является главным механизмом зарождения полярных сияний, но и особым образом «закручивается», что заставляет ее вырабатывать электрическое поле, которое провоцирует молекулы в верхней атмосфере светиться ярче, чем обычно. Когда же плазма теряет свой заряд, сияние тускнеет и возвращается к своей нормальной яркости.