Еще одна загадка Стива: зеленые ядра

Знаете ли вы о Стиве? Это атмосферное явление настолько странное, насколько и неизученное. Мы узнали о нем благодаря любителям полярных сияний и ученым, которые исследуют атмосферу, однако осталось еще множество загадок. И вот — одна из них. Новая исследовательская работа, опубликованная в журнале AGU Advances, показывает, что светящаяся фиолетовая лента, (которую мы и называем «Стив»), часто сопровождается зелеными ядрами света, которые проносятся через атмосферу со скоростью 1600 км/ч.

Стив — недавнее открытие, канадские наблюдатели за северными сияниями впервые обратили внимание на это явление около 10 лет назад, дав ему его причудливое название. Несмотря на схожесть с полярным сиянием, это все же не оно. Фиолетовое свечение вызвано горячими (3000 градусов Цельсия) реками газа, протекающими через магнитосферу Земли со скоростью более 20,9 тыс. км/ч. Это отличает его от полярных сияний, которые «зажигаются» энергетическими частицами из космоса.

Как рассказал автор исследования Джошуа Семетер из Бостонского университета, его команда изучила маленькие горизонтальные полосы зеленого света под Стивом, которые часто появляются на снимках.

Команда собрала фотографии полос, сделанных в Канаде, США и Новой Зеландии. Проанализировав десятки высококачественных снимков, исследователи поняли, что зеленые полосы — это не полосы. На самом деле это шары газа, движущиеся горизонтально по небу. На фотографиях «зеленые пушечные ядра» размазываются в полосы из-за экспозиции. Эти «пушечные ядра» обычно имеют ширину 350 метров и расположены примерно в 105 км над поверхностью земли.

Их цвет — чисто зеленый в отличие от полярных сияний. Итак, что это за ядра? Семетер считает, что это признак турбулентности — во время сильных геомагнитных бурь плазменная река, которая дает начало Стиву, течет с экстремальными сверхзвуковыми скоростями. Турбулентные вихри сбрасывают часть своей энергии в зеленые ядра. Эта идея может объяснить их чистый цвет. Полярные сияния, как правило, представляют собой смесь оттенков, вызванных энергетическими частицами, падающими вниз через верхние слои атмосферы. «Дождь» поражает атомы, ионы и молекулы кислорода и азота в широком диапазоне высот. Из этого хаотического процесса естественным образом возникает мешанина цветов. Пушечные ядра Стива, с другой стороны, обладают одним цветом, поскольку локальная турбулентность возбуждает только атомы кислорода в относительно небольшом объеме пространства — что и производит чистый зеленый цвет.