Kaip Veikia Auros

{h1}

Aurora yra šviesos reiškinys, kurį sukelia saulės vėjai, sąveikaujantys su žemės magnetiniu lauku. Sužinokite daugiau apie aurą.

Jei stovyklaujate netoli JAV / Kanados sienos ar nukreipiate į šiaurę, naktiniame danguje galite pamatyti baisų švytėjimą. Kartais tai gali atrodyti kaip prieblandoje. Kitu metu tai gali atrodyti kaip žėrintis, šokantis šviesos kaspinas. Šviesa gali būti žalia, raudona, mėlyna arba šių spalvų derinys. Tai, ką matote, yra vadinama Šiaurės pašvaistė, arba tiesiog aurora.

Auros skirtingoms kultūroms reiškė skirtingus dalykus. Vikingai manė, kad auros yra mitinių Valkyrių šarvų atspindžiai. Gimtosios gimtosios eskimos Grenlandijoje ir netoliese esančioje Kanadoje auros buvo mirusiųjų pranešimai. Amerikos indėnams jie buvo žibintai iš didžiulių gaisrų, esančių toli į šiaurę. Viduramžiais auros buvo karo ar nelaimių, tokių kaip maras, požymiai. Šiandien mes žinome, kad jie yra lengvas reiškinys, kurį sukelia aukštos energijos dalelės iš saulės saulės vėjų, sąveikaujančios su Žemės magnetiniu lauku. Tačiau žinant fizinę auros priežastį, tikrai nepakenks šiems nuostabiems natūralaus apšvietimo šou.

Kadangi auroras sukelia saulės vėjų sąveika su Žemės magnetiniu lauku, jas dažniausiai galite pamatyti šalia polių, tiek šiaurėje, tiek pietuose. Šiaurėje jie vadinami aurora borealis arba Šiaurės pašvaistė. Aurora yra Romos aušros deivės vardas, o „boreal“ lotyniškai reiškia „šiaurė“. Pietiniame pusrutulyje vadinamos auros aurora australis (Lotynų kalba reiškia „pietus“).

Auros seka saulės ciklus ir dažniausiai būna vėlyvą rudenį ir ankstyvą pavasarį (spalis, vasaris ir kovas yra geriausi mėnesiai juos pamatyti). Aplink poliarinį ratą šiaurės Norvegijoje ir Aliaskoje juos galite pamatyti beveik naktį. Keliaujant į pietus jų dažnis mažėja. Aplink pietinę Aliaską, pietinę Norvegiją, Škotiją ir Jungtinę Karalystę per mėnesį jų gali būti apie 10–10 kartų. Netoli JAV / Kanados sienos juos galite pamatyti du ar keturis kartus per metus. Kartą ar du per šimtmetį jie gali pasirodyti pietinėse JAV, Meksikoje ir pusiaujo regionuose.

Pažvelkime atidžiau į aurą ir tai, kas jas sukelia.

Kaip atrodo auros?

Raudonasis aurora borealis virš Wrangell / St.Elias nacionalinio parko Aliaskoje

Raudonasis aurora borealis virš Wrangell / St.Elias nacionalinio parko Aliaskoje

Kaip minėjome, auros pasirodo skirtingai. Jie horizonte gali atrodyti kaip oranžiniai ar raudoni švytėjimai - kaip saulėtekis ar saulėlydis. Kartais jie gali klysti dėl tolumoje kilusių gaisrų, kaip manė Amerikos indėnai. Jie gali atrodyti kaip užuolaidos ar juostelės ir judėti bei banguoti naktį.

Auros gali būti žalios, raudonos arba mėlynos spalvos. Dažnai tai bus spalvų derinys, kiekviena spalva bus matoma skirtingu atmosferos aukščiu.

  • Mėlyna ir violetinė spalvos: mažiau nei 120 kilometrų (72 mylių)
  • Žalia: nuo 120 iki 180 km (72–108 mylių)
  • Raudona: daugiau nei 180 km (108 mylių)

Po ypač aktyvaus saulės maksimalumo saulės cikle raudona spalva gali pasirodyti 90–100 km (54–60 mylių) aukštyje.

Deguonies jonai spinduliuoja raudoną ir geltoną šviesą. Azoto jonai spinduliuoja raudoną, mėlyną ir violetinę šviesą. Žalia mes matome atmosferos regionuose, kuriuose yra ir deguonies, ir azoto. Mes matome skirtingas spalvas skirtinguose aukščiuose, nes santykinė deguonies ir azoto koncentracija atmosferoje keičiasi kartu su aukščiu.

Auros gali skirtis pagal ryškumą. Žmonės, kurie reguliariai stebi aurą ir apie ją praneša, paprastai naudoja reitingų skalę nuo nulio (silpnas) iki keturių (labai ryškus). Jie atkreipia dėmesį į auroros laiką, datą, platumą ir spalvas ir greitai padaro auros eskizus prieš dangų. Tokie pranešimai padeda astronomams, astrofizikams ir Žemės mokslininkams stebėti aurinę veiklą. „Auros“ gali mums padėti suprasti Žemės magnetinį lauką ir kaip jis kinta laikui bėgant.

Kadangi Žemės magnetinis laukas yra trimatis, aurora pasirodo kaip ovalus žiedas aplink polių. Tai buvo pastebėta iš palydovų, Tarptautinės kosminės stoties ir šaudyklos. Tai nėra tobulas apskritimas, nes Saulės vėjai iškreipia Žemės magnetinį lauką.

Auroralinio žiedo skersmuo gali skirtis. Aurūras galima pamatyti kiek į pietus nuo pietinių JAV valstijų, bet ne dažnai. Apskritai jie būna netoli poliarinių regionų. Jie taip pat atsiranda poromis - kai mes matome aurora borealis, pietiniame pusrutulyje yra atitinkamas aurora australis (sužinokite, kodėl kitame puslapyje).

Ar auros atsiranda tik Žemėje?

Kadangi aurą sukelia saulės vėjų ir saulės spindulių sąveika su planetos magnetiniais laukais, manytumėte, kad jos įvyks ir kitose planetose. Ko jums reikia:

  • Saulės pliūpsniai ir vėjai, kurie suteikia įkrautas daleles ir energiją sąveikai su planetos magnetiniu lauku
  • Planetinis magnetinis laukas (greičiausiai tam tikro stiprumo), kuris sugauna elektronus iš kosmoso
  • Planetinė atmosfera, kurioje yra joninių dujų, kurios sąveikauja su energetiniais elektronais iš magnetinio lauko ir skleidžia šviesą jų elektronų sužadinimo ir atpalaidavimo dėka.

Taigi, esant šioms sąlygoms, mes stebėjome aurą Jupiteryje ir Saturne. Abi planetos turi galingus magnetinius laukus ir atmosferą, kurioje yra jonizuotos dujos, daugiausia vandenilis ir helis.

Hablo kosminis teleskopas užfiksavo aurų vaizdus ant Jupiterio, o Saturnas orbitoje esantis Cassini zondas fotografavo aurūras. -

Kas sukelia aurą?

Iliustracija, kaip saulės vėjai veikia Žemės magnetosferą

Iliustracija, kaip saulės vėjai veikia Žemės magnetosferą

Auros yra ryšio tarp žemės ir saulės rodikliai. Aurų dažnis yra susijęs su saulės aktyvumo dažniu ir saulės 11 metų veiklos ciklu.

Susiliejimo procesas vyksta saulės viduje, todėl jis išskiria aukštos energijos daleles (jonus, elektronus, protonus, neutrinus) ir radiaciją. saulės vėjas. Kai saulės aktyvumas didelis, taip pat pamatysite didelius išsiveržimus saulės šviesos ir vainikinės masės išstūmimai. Šios didelės energijos dalelės ir radiacija patenka į kosmosą ir keliauja per Saulės sistemą. Pataikę į Žemę, jie susiduria su jos magnetiniu lauku.

Žemės magnetinio lauko poliai yra šalia, bet ne tiksliai ant jos geografinių polių (kur planeta sukasi apie savo ašį). Mokslininkai mano, kad Žemės skystos geležies išorinė šerdis sukasi ir sudaro magnetinį lauką. Lauką iškraipo saulės vėjas, jis suspaudžiamas į saulę nukreiptoje pusėje (lanko šokas) ir ištrauktas iš priešingos pusės (magnetinis uodega). Saulės vėjai sukuria angą magnetiniame lauke poliniai gaubtai. Poliariniai gaubtai yra saulės spindulių pusėje magnetosfera (plotą aplink Žemę, kuriam daro įtaką magnetinis laukas). Pažvelkime, kaip tai lemia aurą.

  1. Kai saulės vėjų ir raketų įkrovos dalelės trenkia į Žemės magnetinį lauką, jos keliauja lauko linijomis.
  2. Kai kurios dalelės nukrypsta aplink Žemę, o kitos sąveikauja su magnetinio lauko linijomis, todėl įkrautų dalelių srovės magnetiniame lauke juda link abiejų polių - štai kodėl abiejuose pusrutuliuose yra vienalaikės auros. (Šios srovės vadinamos Birkelando srovės po juos atradusio norvegų fiziko Kristiano Birkelando - žiūrėkite šoninę juostą.)
  3. Kai elektrinis krūvis kerta magnetinį lauką, jis sukuria elektros srovę (žr. Kaip veikia elektra). Kai šios srovės nusileidžia į atmosferą išilgai lauko linijų, jos surenka daugiau energijos.
  4. Kai jie trenkė jonosfera Žemės viršutinės atmosferos regione jie susiduria su deguonies ir azoto jonais.
  5. Dalelės veikia deguonies ir azoto jonus ir perduoda energiją šiems jonams.
  6. Energijos sugertis deguonies ir azoto jonais lemia, kad juose esantys elektronai „sužadinami“ ir pereina iš mažai energijos naudojančių į didelę energiją turinčių orbitų (žr. Kaip veikia atomai).
  7. Kai sužadinti jonai atsipalaiduoja, deguonies ir azoto atomų elektronai grįžta į pradines orbitas. Proceso metu jie vėl spinduliuoja energiją šviesos pavidalu. Ši šviesa sudaro aurorą, o skirtingos spalvos gaunamos iš skirtingų jonų spinduliuojamos šviesos.

Pastaba: Dalelės, kurios sąveikauja su deguonies ir azoto jonais atmosferoje, nėra iš saulės, o jau buvo įstrigusios Žemės magnetiniame lauke. Saulės vėjai ir pliūpsniai trikdo magnetinį lauką ir juda šias daleles magnetosferoje.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie aurus, peržiūrėkite nuorodas kitame puslapyje.

Kaip mes žinome, kas sukelia aurą?

1895 m. Norvegų fizikas, vardu Kristianas Birkelandas, atkreipė dėmesį į tai, kas sukelia auroras. Birkelandas manė, kad aurą sukelia saulės elektronai, sąveikaujantys su Žemės magnetiniu lauku. Norėdami tai patikrinti, jis įdėjo sferinį magnetą, vadinamą a terolė vakuumo kameros viduje. Kameros viduje jis taip pat turėjo elektroninį pistoletą. Kai jis įjungė ginklą, elektronai sąveikavo su magneto lauku ir pagamino dirbtinę aurą, palaikančią jo hipotezę.

Dirbtinė Birkeland aurora nepasižymėjo būdingu ovaliu žiedu. Auroralinį žiedą iš tikrųjų numatė 1964 m. Studijavęs japonų studentas, vardu Shun-ichi Akasofu. Jis ištyrė aurūrų nuotraukas ir padarė išvadą, kad auros yra žiedai. Taigi, kodėl nebuvo Birkelando aurų ovalas? Birkelandas manė, kad elektronai, sužadinantys deguonies ir azoto jonus, atkeliavo tiesiai iš saulės. Tik tada, kai palydovai pradėjo tyrinėti auroras ir matuoti magnetosferą, mokslininkai suprato, kad elektronai atkeliavo iš pačios magnetosferos. Kai ši idėja buvo įtraukta į matematinius modelius, buvo galima paaiškinti auroralinius žiedus.

„WordsSideKick.com“ straipsniai

  • Kaip veikia saulė
  • Kaip veikia žemė
  • Kaip veikia atomai
  • Kaip veikia šviesa
  • Kaip veikia magnetai
  • Kaip veikia elektra
  • Kaip veikia Hablo kosminis teleskopas
  • Kaip veikia galaktikos
  • Kaip veikia pieno kelias
  • Kaip veikia Mėnulis


Vaizdo Papildas: Lauren Daigle - You Say (Official Music Video).




Tyrimas


Tornado Alėjos Žemėlapis, Statistika (Infografika)
Tornado Alėjos Žemėlapis, Statistika (Infografika)

Šaltos, Tamsios Žvaigždės, Glūdinčios Visatoje, Galėtų Elgtis Kaip Pavieniai Milžiniškos Atomai
Šaltos, Tamsios Žvaigždės, Glūdinčios Visatoje, Galėtų Elgtis Kaip Pavieniai Milžiniškos Atomai

Mokslas Naujienos


„Ankstyviausias Krikščioniškasis Artefaktas“ Tiesiog Atsitiktiniai Skandalai, Teigia Mokslininkai
„Ankstyviausias Krikščioniškasis Artefaktas“ Tiesiog Atsitiktiniai Skandalai, Teigia Mokslininkai

Kas Nutiktų, Jei Šaudytum Į Ginklą Kosmose?
Kas Nutiktų, Jei Šaudytum Į Ginklą Kosmose?

„Poop“ Dėka Tyrinėtojai Paslėpė 1,5 Milijono Pingvinų „Superkoloniją“
„Poop“ Dėka Tyrinėtojai Paslėpė 1,5 Milijono Pingvinų „Superkoloniją“

Rasta Senovės Karinio Jūrų Laivyno Bazė Epiniams Graikų Mūšiams
Rasta Senovės Karinio Jūrų Laivyno Bazė Epiniams Graikų Mūšiams

Nušalimas: Simptomai Ir Gydymas
Nušalimas: Simptomai Ir Gydymas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com