‘Что это?’ Ученые объясняют белое пятно, появляющееся рядом с северным сиянием

Беловато-серое пятно, которое иногда появляется на ночном небе вместе с северным сиянием, впервые объяснили исследователи из Университета Калгари.

В статье, опубликованной 30 декабря в журнале Nature Communications, рассматривается «структурированная эмиссия континуума», которая ассоциируется с авророй бореалис.

«Вы видите динамичную зеленую аврору, на заднем плане — красную аврору, и вдруг вы видите это структурированное — почти как заплатка — излучение серого или белого тона, связанное с авророй», — говорит доктор Эмма Спансвик, кандидат наук, ведущий автор статьи и доцент кафедры физики и астрономии факультета естественных наук.

Поэтому первая реакция любого ученого — «А что это такое?».

Спансвик говорит, что белое пятно уже упоминалось в научных работах, но никогда не было объяснено.

В статье ее команды делается вывод о том, что это, «несомненно, источник тепла», и говорится о том, что аврора бореалис — явление более сложное, чем считалось ранее.

По словам Спансвик, открытие стало возможным благодаря тому, что прогресс в технологии фотокамер позволяет как фотографам-любителям, так и ученым видеть настоящие цветные изображения ночного неба.

«Все заметили прогресс в области цифровой фотографии. Ваш мобильный телефон теперь может делать снимки авроры», — говорит она. «Это перетекло на рынок коммерческих датчиков.

«Теперь эти типы датчиков можно найти в более коммерческих, более надежных датчиках, которые мы используем в науке».

Исследования команды появились после того, как возобновился интерес к континуальной эмиссии после обнаружения и наблюдения длинной светящейся ленты фиолетового света, известной как STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement).

«Есть сходство между тем, что мы видим сейчас, и STEVE», — объясняет Спансвик. STEVE проявляется как сиреневая или серая структура».

«Честно говоря, высота спектра между ними очень похожа, но этот, из-за его ассоциации с динамичной авророй, почти встроен в аврору. Его труднее выделить, если присмотреться, в то время как STEVE отделен от авроры — большой оркестр, пересекающий небо».

Последнее исследование важно еще и тем, что в нем участвуют три студента Университета Калгари, в том числе студент Джош Хоутон, который изначально был принят на работу в качестве стажера в этом проекте.

«В то время я еще только учился», — говорит он. «Я только начал стажировку и очень быстро втянулся. Это просто очень, очень круто».

По словам Спенсвик, Хоутон провел большую часть анализа исследования, что привело к его участию в работе над статьей в журнале Nature, когда он был студентом старших курсов.

«У него была чертовски интересная стажировка», — говорит она.

Хоутон продолжит исследование в рамках своей дипломной работы, а в следующем году поступит в магистратуру Университета Калгари.

Это открытие не только добавляет новые штрихи к нашей картине ночного неба, но и открывает перспективы для дальнейших исследований и возможностей применения полученных знаний в практике. Спансвик отмечает, что понимание «структурированной эмиссии континуума» может иметь практическое значение для метеорологии, спутниковых технологий и даже в области наблюдения за изменениями климата.

«Теперь, когда мы понимаем, что именно происходит в атмосфере на больших высотах, мы можем более точно моделировать поведение и динамику радиационных процессов», — добавляет она. Это открытие может стать основой для создания новых моделей, которые позволят более эффективно отслеживать геомагнитные штормы и их влияние на связь и навигацию Земли.

Кроме того, данный проект стал платформой для новых научных идей и обмена опытом среди студентов. Джош Хоутон уже планирует работать над несколькими новыми экспериментами, которые, по его мнению, могут включать в себя мониторинг континуума в различных областях с использованием ручных и автоматических датчиков.

«Сейчас мы находимся на пороге нового этапа в изучении этих аврорических явлений», — говорит он, и его энтузиазм передается всем участникам команды. «Нас ждет множество приключений и открытий, которые, надеюсь, вдохновят будущие поколения исследователей».

Студенты и ученые Университета Калгари уже обсуждают возможные коллаборации с другими учреждениями и исследовательскими группами, чтобы расширить свои горизонты. Обсуждаются планы по созданию обширной сети наблюдательных станций, которые будут фиксировать и анализировать поведение авроры в реальном времени.

Таким образом, работа, начатая с поиска ответа на вопрос о белом пятне на небе, привела к возможному научному прорыву и открывает новые горизонты для изучения природных явлений, которые многие до сих пор считали загадкой. Это делает исследование аврор не только интересным, но и крайне актуальным в контексте современного научного поиска.