Как производится северное сияние?

Ионизированные частицы преимущественно солнечного ветра улавливаются и улавливаются магнитным полем Земли, которое ведет себя как магнитная бутылка. (Область, в которой задерживаются ионы, называется радиационными поясами Ван Аллена.) Эта ловушка слабее в полярных областях, и там ионы выбрасываются в основном в более плотные части атмосферы. Там они сталкиваются с частицами воздуха (в основном N$_2$и О$_2$), вызывая их флуоресценцию, видимую как северное сияние.

Солнечный ветер течет мимо Земли, взаимодействуя с магнитным полем Земли, магнитосферой. Граница между ними, магнитопауза, смещается, поскольку солнечный ветер непостоянен. Сгустки плазмы могут проходить мимо, в результате чего магнитные поля закручиваются, запутываются, если хотите.

Было обнаружено, что магнитные поля могут повторно соединиться, это магнитное повторное соединение может высвободить некоторое количество энергии, нагревающей плазму. Это течет вдоль линий магнитного поля в полярные области, сталкиваясь с атмосферой и вызывая красивое полярное сияние.

Прошло некоторое время с тех пор, как я сделал свой дипломный проект по нему. Моя память может угаснуть, и я какое-то время не следил за геофизикой.

Каждое небесное тело, достаточно большое, чтобы обладать собственным магнитным полем, подвергается явлению, называемому «переворот магнитного полюса». Для Солнца это происходит раз в каждые 11 лет. При смене магнитных полюсов северный и южный полюса меняются местами. Как и почему именно это происходит, до сих пор активно исследуется, но это один из ключевых факторов возникновения северного сияния. На Солнце разные слои вращаются с разной скоростью, и это в сочетании с изменением магнитного полюса вызывает полный хаос. Линии магнитного поля, возникающие в ядре, выводятся из равновесия и выбрасываются к поверхности. Как только они достигают поверхности, они поворачиваются и закручиваются, образуя настолько плотную спиральную форму, что температура резко возрастает. До этого момента магнитное поле удерживалось солнцем. гравитация, но по мере повышения температуры гравитация не может больше ее удерживать, и кусок плазмы выбрасывается в космос. Поскольку плазма состоит из заряженных ионов (температура Солнца настолько высока, что электроны отрываются от ядра), они путешествуют в космосе и взаимодействуют с магнитными полями планет. Если магнитное поле планеты недостаточно сильное, она не может противостоять солнечному ветру. Магнитное поле Земли довольно сильное, и поскольку оно слабое на полюсах, заряженные частицы отклоняются к полюсам, где они взаимодействуют с земной атмосферой. Атмосфера Земли содержит много молекул кислорода и азота, которые получают энергию от солнечного ветра, возбуждая их до более высоких энергетических уровней. Цвета северного сияния, которые мы видим в небе, возникают, когда молекулы возвращаются в свое основное состояние.Fuelyoucururiosity.me Для тех, кто хочет узнать больше, прочитайте его.