Полярные сияния на северном и южном полюсах Земли отличаются друг от друга — новая теория повергла учёных в шок

В течение многих лет ученые предполагали, что сияние вокруг северного полюса абсолютно идентично сиянию вокруг южного полюса Земли. Полюса связаны линиями магнитного поля, а полярные сияния вызваны потоком заряженных частиц вдоль этих линий поля, а поскольку заряженные частицы следуют за этими линиями поля, то предположение о том, что полярные сияния являются зеркальным отображением друг друга считалось неоспоримой истиной.

Однако в 2009 году ученые обнаружили, что сияние вокруг северного полюса и южного полюса может выглядеть по-разному, в том числе иметь разные формы и встречаться в разных местах — явление называемое асимметрией.

Новое исследование в журнале Geophysical Research: Space Physics, опубликованное под покровительсвом Американского геофизического союза, объясняет, каким образом возникает эта асимметрия и почему существуют различия в полярных сияниях у полюсов Земли. Новое исследование показало, что различия в полярных сияниях, вызваны, по всей видимости, сжатием земного магнитного хвоста (магнитного хвоста, идущего от нашей планеты) солнечным ветром и магнитным полем Солнца.

Когда солнечное магнитное поле, прибывающее на Землю, указывает в направлении восток-запад, оно по-разному взаимодействует с магнитным полем Земли на севере и на юге. Это приводит к асимметричной нагрузке давления на магнитное поле Земли и вносит наклон в магнитное поле Земли на ночной стороне Земли. Наклон объясняет, почему сияние иногда может иметь разные формы и встречаться в разных местах в двух полярных регионах.

Новое открытие противоречит предыдущим теориям об асимметрии, которые предполагали, что это было вызвано разрывом и повторным соединением линий магнитного поля в магнитном хвосте Земли (процесс, называемый переподключением хвоста). Новое исследование указывает на то, что на самом деле переподключение хвоста уменьшает эту асимметрию.

«Это кажется невероятным, но ранее мы думали, что асимметрия в системе проникает в магнитосферу с помощью механизма, называемого переподключением хвоста», — отметил доктор философии Андерс Ома, кандидат наук из университета Бергена в Норвегии, и ведущий автор нового исследования. «В своей статье мы показываем, что все как раз таки наооборот: это переподключение в хвосте магнитопровода фактически уменьшает асимметрию».

Новое открытие не только объясняет, почему северное и южное сияние выглядят по-разному на ночном небе, но также помогает ученым лучше понять взаимодействие между Землей и Солнцем. Эти знания очень важны для точного прогнозирования местоположения и времени событий космической погоды, которые способны повлиять электрические сети, спутники и даже состояние астронавтов в космосе.