Ավրորայի ձևերը. «Բևեռային անձրևի Ավրորան» առաջին անգամ հայտնաբերվել է գետնից  

Հաստատվել է, որ 2022 թվականի Սուրբ Ծննդյան գիշերը գետնից տեսած հսկա համազգեստի բևեռափայլը բևեռային անձրևի բևեռափայլ է: Սա բևեռային անձրևի բևեռափայլի առաջին ցամաքային դիտարկումն էր: Ի տարբերություն տիպիկ բևեռափայլի, որը շարժվում է երկրագնդի մագնիսոլորտի մագնիսոլորտի մագնիսական պոչում պահվող պատահական էլեկտրոնների միջոցով, բևեռային անձրևի բևեռափայլը ձևավորվում է էլեկտրոնների կողմից, որոնք ուղղակիորեն արևային պսակից դեպի երկրի բևեռային շրջաններ են ճանապարհորդում բաց մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով՝ հասնելով «բևեռային»: անձրև» էլեկտրոնային տեղումներ, որոնք առաջացնում են օպտիկական արտանետումներ մթնոլորտում թթվածնի և ազոտի ատոմների հետ փոխազդեցության դեպքում:  

Ավրորայի պատմությունը, գունագեղ շլացուցիչ լույսերը (կոչվում են Հյուսիսային լույսեր կամ բևեռափայլեր հյուսիսային բևեռի շրջանում և Հարավային լույսեր կամ Ավրորա Ավստրալիս հարավային բևեռում) սկսվում է արեգակնային մթնոլորտի պսակային շերտից: Արեգակնային այս մթնոլորտային շերտի ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է։ Մինչդեռ ջերմաստիճանը ֆոտոսֆերային շերտ (որը դիտվում է որպես արևի մակերես, քանի որ դա այն է, ինչ մենք կարող ենք դիտել լույսով) ​​մոտ 6000 Կելվին է, պսակի միջին ջերմաստիճանը 1-ից 2 միլիոն Կելվին է՝ «Պսակի տաքացման պարադոքսի» պատճառով: Նման բարձր ջերմաստիճանը պսակը դարձնում է գերտաքացած պլազմայի շերտ։ Արևային քամին, որը բաղկացած է բարձր էներգետիկ էլեկտրական լիցքավորված մասնիկներից (ինչպես էլեկտրոնները, պրոտոնները, ալֆա մասնիկները և ծանր իոնները) շարունակաբար բխում են պսակի շերտից բոլոր ուղղություններով, ներառյալ Երկրի ուղղությամբ:    

Արեգակից Երկիր էներգետիկ լիցքավորված մասնիկների արտաքին ճանապարհորդությունը պարզ և պարզ չէ: Սովորաբար, իոնացված մասնիկները շեղվում են երկրի մագնիսական դաշտից (մագնետոսֆերա), այդպիսով կյանքի ձևերը և երկրի էլեկտրական համակարգերը մնում են անփոփոխ արևային քամու վնասակար հետևանքներից:  

Այնուամենայնիվ, արևից լիցքավորված մասնիկների զանգվածային արտանետման դեպքում, ինչպես Coronal Mass Ejection (CMEs) դեպքում, երկրագնդի մագնիտոսֆերան գերակշռում է և առաջանում է մագնիսական փոթորիկ: Փոթորիկը լարում է մագնիտոսֆերան այնքան ժամանակ, մինչև այն ետ է շպրտում լիցքավորված մասնիկներից մի քանիսը դեպի Երկիր:  

Մագնիսական դաշտի հետ քաշվող գոտին արևային քամու էլեկտրոնները քաշում է դեպի բևեռային շրջաններ, որտեղ մթնոլորտի վերին հատվածում 100-300 կմ բարձրության վրա նկատվում են բևեռափայլեր: Պրոտոնների և այլ իոնների ներդրումը արևային քամու մեջ բևեռափայլի ձևավորման մեջ աննշան է:  

Ավրորան հիմնականում օպտիկական արտանետումներ է թթվածնի և ազոտի ատոմներից, որոնք գրգռված են մագնիսոլորտից երկրագնդի փակ մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով նստած էներգետիկ էլեկտրոնների միջոցով (էլեկտրոնների էներգետիկ տեղումները կամ EEP վերաբերում են էլեկտրոնների էներգիայի կուտակմանը մթնոլորտում): Մթնոլորտում էներգետիկ էլեկտրոնների և թթվածնի փոխազդեցությունը պատասխանատու է կանաչ և կարմիր գույների համար, մինչդեռ ազոտի հետ փոխազդեցությունը հանգեցնում է կապույտ և խորը կարմիր երանգների առաջացման: 

Այսպիսով, բևեռափայլի ձևավորումը պայմանավորված է մագնիսական պոչում պահվող պատահական էլեկտրոններով (երկրագնդի մագնիտոսֆերայի այն հատվածը, որը արևային քամու կողմից քշվում է դեպի հսկայական պոչ՝ արևից հեռու): Մագնիսոլորտում պահվող էլեկտրոնները էներգիա են ստանում արեգակնային քամու ուժգնությամբ, այնուհետև բևեռային շրջաններում պայթումներով նստում են մթնոլորտ՝ առաջացնելով բևեռափայլ:  

Բևեռային անձրև Ավրորա 

Այնուամենայնիվ, հազվադեպ, բևեռափայլերը ձևավորվում են էլեկտրոնների կողմից, որոնք ուղիղ ճանապարհորդում են արևային պսակից դեպի Երկրի բևեռային շրջաններ բաց մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով՝ հասնելու «բևեռային անձրևի» էլեկտրոնային տեղումների: Պարզվում է, որ նման էլեկտրոնային տեղումները ինտենսիվ են լինում, երբ արևային քամու խտությունը ցածր է: Նման էլեկտրոնների կողմից առաջացած օպտիկական արտանետումները թույլ են, և ձևավորված բևեռափայլը կոչվում է «բևեռային անձրևի բևեռ»:  

Բևեռային անձրևի բևեռիկները մի քանի անգամ դիտվել են տիեզերքից արբանյակների կողմից: Այնուամենայնիվ, ոչ մի դեպք երբևէ չի հայտնաբերվել ցամաքային օբյեկտների կողմից:  

25-ին^th26 -^th 2022 թվականի դեկտեմբերին Արթիկի տարածաշրջանում ցամաքային տեսախցիկներով ֆիքսվեց անտիպ բևեռափայլ, երբ արևային քամին գրեթե անհետացել էր: Դիտարկված բևեռափայլն ուներ միատեսակ և հսկա չափերով: Այն տիպիկ ավրորայի նման չէր։ Տիպիկ բևեռային գլխարկը Ավրորան գունագեղ շլացուցիչ լույսի շոու է, որը ցուցադրում է ծիածանի նման լույսերի դինամիկ օրինաչափություն: Այն կարող է հայտնվել որպես վարագույրներ, ճառագայթներ, պարույրներ կամ փոփոխվող թարթիչներ: Թետա Ավրորա թվում է հունական theta տառի նման (օվալ, որի գիծը անցնում է կենտրոնով), երբ արբանյակները վերևից դիտում են: Theta aurorae կոչվում են նաև «տրանսբևեռային կամարներ» վերևից երևացող լայնածավալ աղեղների տեսքի պատճառով: 'Արևին համահունչ աղեղներ. փոքր և աղոտ աստղադիտակներ են, որոնք դիտվում են ցամաքային աստղադիտարաններից: Աղեղների մի ծայրը ուղղված է դեպի Արևը, ուստի կոչվում է «Արևին համահունչ աղեղներ' 

2022 թվականի Սուրբ Ծննդյան գիշերը դիտված բևեռափայլը հարթ էր, ցրված և հսկա չափերով: Այն նման չէր տիպիկ բևեռափայլի, հետևաբար կարծում էին, որ այն բևեռային անձրևի բևեռափայլ է: Սա հաստատելու համար հետազոտողները ուսումնասիրել են դա արբանյակային և ցամաքային տվյալների միջոցով:  

Արբանյակային նկարները ցույց են տվել, որ բևեռային գլխարկի շրջանը սկզբում ամբողջովին դատարկ էր: Բևեռային գլխարկը սկսեց լցվել թույլ ցրված բևեռափայլով 25-ին^th դեկտեմբեր. Հետագայում, բևեռային գլխարկի գրեթե ողջ շրջանը շուտով ծածկվեց ինտենսիվ, բայց ավելի քիչ կառուցվածքային արտանետումներով: Բևեռային գլխարկի այս լայնածավալ լցոնումը ցրված բևեռափայլերով շարունակվեց մոտ 28 ժամ: Բևեռային գլխարկի ներսում ինտենսիվ արտանետումը սկսեց մարել առավոտյան 26-ին^th Դեկտեմբերին և մի քանի ժամվա ընթացքում Ավրորայի կառուցվածքը վերադարձավ նորմալ բաշխման, և բևեռային գլխարկը կրկին դատարկվեց:  

Բևեռային անձրևի էլեկտրոնների տեղումները հիմնականում տեղի են ունենում միայն մեկ կիսագնդում՝ կախված միջմոլորակային մագնիսական դաշտի (ԱՄՀ) կողմնորոշումից: Միաժամանակ արբանյակային լուսանկարները ցույց են տվել, որ Հյուսիսային կիսագնդում բևեռային գլխարկը ամբողջությամբ լցված է, մինչդեռ Հարավային կիսագնդի բևեռային գլխարկը դատարկ է: Այս դիտարկված միջկիսֆերային անհամաչափությունը և ԱՄՀ-ի ակնկալվող կողմնորոշումը խստորեն հուշում էին, որ հյուսիսային կիսագնդի բևեռային գլխարկի ներսում հայտնաբերված լայնածավալ բևեռափայլը բևեռային անձրևային բևեռիկ էր: Էլեկտրոնային տվյալների մեջ նկատվել է նաև կիսագնդային ասիմետրիա: Նաև, արևային քամու անհետացման ժամանակի և բևեռային գլխարկի լցման ժամանակի հարաբերակցությունը շատ լավ էր:  

Օպտիկական չափումներ 25-ին Արթիկ Լոնգյարբյեն քաղաքի ցամաքային հաստատությունից^th - 26^th Դեկտեմբերը ցույց տվեց, որ բարձր էներգիայի էլեկտրոնները (> 1 կՎ) կազմում են էլեկտրոնային տեղումների հիմնական բաղադրիչը։ Արբանյակի կողմից նկատվել է նաև բարձր էներգիայի էլեկտրոնների ներհոսք։ Արդյունքում, բևեռափայլը տեսանելի էր գետնից որպես վառ կանաչավուն արտանետումներ:  

Ավելի վաղ կատարված ուսումնասիրության ժամանակ ցույց է տրվել, որ բևեռային անձրևի բևեռափայլը շարժվում է հակաարևային ուղղությամբ 150 մետր/վրկ արագությամբ: 2022 թվականի Սուրբ Ծննդյան գիշերը տեսած ատիպիկ բևեռափայլի դեպքում, խաչմերուկային օպտիկական տվյալների վերլուծությունը ցույց տվեց, որ բևեռափայլը տարածվում է հակաարևային ուղղությամբ, սակայն գետնից դիտված բևեռափայլի արագությունը երկու-երեք անգամ ավելի արագ էր:  

Այսպիսով, 2022 թվականի Սուրբ Ծննդյան գիշերը գետնից տեսանելի հսկա համազգեստը բևեռային անձրևի բևեռափայլ էր: Սա բևեռային անձրևի բևեռափայլի առաջին ցամաքային դիտարկումն էր, որը Արև-Երկիր բարդ կապի եզակի ասպեկտ է:  

*** 

Հիշատակում:  

1. Հոսոկավան, Կ. et al 2024. Բացառիկ հսկա բևեռափայլը բևեռային գլխարկում մի օր, երբ արևային քամին գրեթե անհետացավ: ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ԱՌԱՋԱՐԿՆԵՐԸ. 21 June 2024. Vol 10, Issue 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adn5276  

2. SWPC, NOAA. Ավրորա. Հասանելի է https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/aurora  

***