Аврора Формалары: "Уюлдуу жамгыр Аврора" Жерден биринчи жолу табылган  

2022-жылдын Рождество түнүндө жерден көрүнгөн гиганттык бирдиктүү аврора полярдык жаан-чачындуу аврора экени тастыкталды. Бул полярдык жамгырдын аврорасынын жер үстүндөгү биринчи байкоосу болду. Жердин магнитосферасынын магнитокуйругунда сакталган түшкөн электрондор тарабынан кыймылдатылган типтүү аврорадан айырмаланып, полярдык жамгырдын аврорасы Күн таажысынан түз жердин полярдык аймактарына ачык магниттик талаа сызыктары боюнча бара жаткан электрондордон түзүлөт. атмосферадагы кычкылтек жана азот атомдору менен өз ара аракеттенгенде оптикалык эмиссияларды пайда кылган электрондук жаан-чачындар.  

Авроралардын окуясы, түстүү жаркыраган жарык шоулары (түндүк уюл аймагында Түндүк жарыктары же Aurora borealis жана түштүк уюл аймагында Түштүк жарыктары же Аврора Австралис деп аталат) күн атмосферасынын короналдык катмарынан башталат. Бул күндүн атмосфералык катмарынын температурасы өтө жогору. Температура болгондо фотосфера катмары (бул күндүн бети катары каралат, анткени бул биз жарык менен байкай алабыз) болжол менен 6000 Кельвин, коронанын орточо температурасы "Coronal Heating Paradox" себебинен 1-2 миллион Кельвин арасында. Мындай жогорку температура коронаны өтө ысып кеткен плазманын катмарына айлантат. Жогорку энергиялуу электрдик заряддуу бөлүкчөлөрдөн (электрондор, протондор, альфа бөлүкчөлөрү жана оор иондор сыяктуу) турган Күн шамалы короналдык катмардан бардык багыттар боюнча, анын ичинде Жер багытында да үзгүлтүксүз чыгат.    

Энергиялык заряддуу бөлүкчөлөрдүн күндөн жерге болгон сырткы сапары жөнөкөй жана жөнөкөй эмес. Адатта, иондоштурулган бөлүкчөлөр жердин магнит талаасы (магнитосфера) менен бурулуп, жер бетиндеги жашоо формалары жана электр системалары күн шамалынын зыяндуу таасиринен эч кандай таасир этпейт.  

Бирок, заряддуу бөлүкчөлөр Күндөн массалык түрдө чыгып кеткенде, Таажынын Массалык Эжекциясында (CMEs) жердин магнитосферасы каптап, магниттик бороон пайда болот. Бороон магнитосфера заряддалган бөлүкчөлөрдүн бир бөлүгүн Жерге карай ыргытканга чейин күчөйт.  

Магниттик талаанын артка чегинүүчү тилкеси күн шамалындагы электрондорду атмосферанын жогорку катмарында 100-300 км бийиктикте полярдык нурлар байкалган полярдуу аймактарга сүйрөтөт. Кун шамалындагы протондордун жана башка иондордун аврора пайда болушуна кошкон салымы анча деле байкалбайт.  

Аврора – бул негизинен жердин жабык магниттик талаа сызыктары боюнча магнитосферадан чөккөн энергетикалык электрондор менен дүүлүккөн кычкылтек жана азот атомдорунун оптикалык эмиссиясы (энергетикалык электрондун жаан-чачыны же EEP электрондордун энергиясынын атмосферага түшүшүн билдирет). Энергетикалык электрондордун атмосферадагы кычкылтек менен өз ара аракеттенүүсү жашыл жана кызыл түстөр үчүн жооп берет, ал эми азот менен өз ара аракеттенүү көк жана терең кызыл түстөрдүн пайда болушуна алып келет. 

Ошентип, авроранын пайда болушу магнитокуйругунда (жердин магнитосферасынын күн шамалы тарабынан күндөн алыстаган тарапка кең куйрукка сүзүлгөн аймагы) сакталган түшкөн электрондор менен шартталган. Магнитосферада сакталган электрондор күндүн шамалынан күч алып, андан соң полярдуу аймактарда жарылуу менен атмосферага түшүп, аврора пайда болот.  

Polar Rain Aurora 

Бирок, сейрек кездешүүчү нурлар Күн таажысынан түз жердин полярдык аймактарына ачык магниттик талаа сызыктары боюнча бара жаткан электрондордон пайда болуп, “полярдуу жамгыр” электрон жаан-чачыны менен аяктайт. Мындай электрон жаан-чачыны күн шамалынын тыгыздыгы аз болгондо интенсивдүү болот. Мындай электрондордон келип чыккан оптикалык эмиссиялар алсыз жана пайда болгон аврора "полярдык жамгырдын аврорасы" деп аталат.  

Уюлдук жамгырдын авроралары спутниктер тарабынан космостон бир нече жолу байкалган. Бирок жер үстүндөгү объектилер тарабынан эч кандай учур аныкталган эмес.  

25 күнү^th-26^th 2022-жылдын декабрь айында, күн шамалы дээрлик жоголуп баратканда, Артик аймагындагы жердеги камералар тарабынан атиптик аврора тартылган. Байкалган аврора бир калыпта жана чоң өлчөмдө болгон. Ал кадимки аврорадай көрүнгөн жок. Кадимки полярдык капкак аврора – бул асан-үсөн сымал жарыктардын динамикалык үлгүсүн чагылдырган түстүү жаркыраган жарык шоу. Ал пардалар, нурлар, спиральдар же өзгөрүлмө бүлбүлдөгөн сыяктуу көрүнүшү мүмкүн. Тета аврора спутниктер тарабынан жогорудан байкалган грек тамгасы тета (борборду кесип өткөн сызык бар сүйрү) сыяктуу көрүнөт. Theta Aurorae деп да аталат "трансполярдык жаалар" анткени жогорудан караганда ири масштабдуу жаалардын пайда болушу. 'Күнгө тегизделген аркалар.' жердеги обсерваториялардан байкалган кичинекей жана күңүрт аюролдук доолор. Догалардын бир учу Күнгө багытталган, ошондуктан "Күнгө тегизделген аркалар. " 

2022-жылы Рождество түнүндө байкалган аврора жылмакай, чачыранды жана чоң көлөмдө болгон. Ал кадимки аврорага окшобойт, ошондуктан ал полярдуу жаан-чачындуу аврора деп ойлошкон. Муну тастыктоо үчүн, изилдөөчүлөр спутниктик жана жердеги маалыматтарды колдонуу менен изилдешкен.  

Спутник сүрөттөрү полярдык капкак аймагынын башында толугу менен бош болгонун көрсөттү. Полярдык капкак 25-жылы алсыз диффузиялык аврора менен толо баштады^th Декабрь. Кийинчерээк, дээрлик бүт полярдык капкак аймак тез арада интенсивдүү, бирок азыраак структураланган эмиссиялар менен капталган. Уюл капкагын диффузиялык авроралар менен толтуруусу 28 саатка жакын уланды. Полярдык капкактын ичиндеги интенсивдүү эмиссия 26-эртең менен өчө баштады^th Декабрь жана бир нече сааттын ичинде, Aurora структурасы нормалдуу бөлүштүрүү кайтып келди жана полярдык капкак кайра бош болгон.  

Полярдык жамгырдын электрондук жаан-чачыны жалпысынан планеталар аралык магнит талаасынын (IMF) багытына жараша бир жарым шарда гана пайда болот. Бир убактагы спутник сүрөттөрү Түндүк жарым шарда поляр капкагын толук толтурганын, ал эми Түштүк жарым шардын полярдык капкагы бош болгонун көрсөттү. Бул байкалган жарым шарлар аралык асимметрия жана ЭВФтин күтүлүп жаткан багыты Түндүк жарым шардын полярдык капкагынын ичинде аныкталган масштабдуу аврора полярдуу жамгырдын аврора экенин катуу сунуш кылды. Жарым шарлар аралык асимметрия электрондук маалыматтарда да байкалды. Ошондой эле, күн шамалынын жок болуу убактысы менен полярдык капкактын толтурулушунун ортосундагы байланыш абдан жакшы болгон.  

25-жылы Лонгьярбьендеги Артик шаарындагы жер үстүндөгү объектиден оптикалык өлчөөлөр^th -26^th Декабрь айы жогорку энергиялуу электрондор (>1 кеВ) электрондук жаан-чачындын негизги компонентин түзөрүн көрсөттү. Ошондой эле спутник тарабынан жогорку энергиялуу электрондордун агымы байкалды. Натыйжада, Аврора жерден ачык жашыл түстөгү эмиссиялар катары көрүндү.  

Мурунку изилдөөдө полярдык жамгырдын аврорасы күнгө каршы 150 метр/сек ылдамдыкта жылаары көрсөтүлгөн. 2022-жылдын Рождество түнүндө көрүлгөн атиптик аврора болгон учурда, кесилиштеги оптикалык маалыматтарды талдоо, аврора күндүн каршы багытында тарагандыгын көрсөттү, бирок жерден караганда Аврора ылдамдыгы эки-үч эсе тезирээк болгон.  

Ошентип, 2022-жылы Рождество түнүндө жерден көрүнгөн гиганттык бирдиктүү аврора полярдык жамгырдын аврора болгон. Бул Күн менен Жердин татаал байланышынын уникалдуу аспектиси болгон полярдуу жаан-чачынга жер үстүндөгү биринчи байкоо болду.  

*** 

Колдонулган адабияттар:  

1. Хосокава, К. жана башкалар 2024. Күн шамалы дээрлик жок болгон күнү полярдык капкактагы өзгөчө гиганттык аврора. ИЛИМ ЖЕТИШКЕНДИКТЕРИ. 21-июнь, 2024-жыл. 10-том, 25-чыгарылыш. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adn5276  

2. SWPC, NOAA. Аврора. дареги боюнча жеткиликтүү https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/aurora  

***