Северное сияние — это невероятно красивое явление, которым невозможно не восхищаться. Однако, согласно мнению ученых, северное сияние может представлять опасность для климата планеты. Дело в том, что оно разрушает озоновый слой в ее атмосфере. Закономерности этого процесса очень важно понимать.
Как возникает северное сияние
Вывод о том, что северное сияние разрушает озоновый слой, сделала группа японских ученых под руководством профессора Йошизуми Майоши. Известно, что из верхних слоев Солнца постоянно выбрасываются заряженные частицы. Таким образом образуется солнечный ветер. Достигая Земли, этот ветер врезается в озоновый слой и начинает взаимодействовать с магнитным полем. Поле захватывает солнечные электроны.
Эти электроны начинают взаимодействовать с волнами в плазме, в результате чего высвобождаются и выходят в верхние слои атмосферы планеты, называемые термосферой. Это явление называют осаждением электронов. Именно оно вызывает полярные сияния.
Пульсирующие сияния
Группа ученых под руководством Майоши выяснила, что при северных сияниях разрушается озоновый слой в атмосфере. Почему так получается, ученым сразу выяснить не удалось. В настоящий момент этот вопрос остается открытым. Но японские ученые продолжили проводить исследования в этом направлении. С этой целью они провели наблюдения за пульсирующими северными сияниями.
Пульсирующие северные сияния относятся к классу слабых полярных сияний. Наблюдения за ними ученые из группы Майоши проводили с использованием самой современной техники. В частности, в своей работе ученые задействовали радарный комплекс EISCAT и японский космический корабль Arase. радар может измерять показатели на высоте 60 и 20 км от поверхности планеты.
Широкий диапазон энергий электронов
Проанализировав данные, полученные с корабля, ученые пришли к выводу о том, что захваченные в магнитосфере Земли солнечные электроны обладают широким диапазоном энергий. Те же самые результаты были получены и при использовании радара EISCAT.
Как удалось выяснить ученым, пульсирующие северные сияния вызываются электронами с диапазоном энергий от нескольких килоэлектронвольт до мегаэлектронвольт. У таких электронов достаточно энергии для того, чтобы при высвобождении проникать в атмосферу на высоту от 60 до 100 км. В этом районе, как известно, расположен мезосферный озон.
Дальнейшее исследование показало, что именно такое проникновение и приводит к истощению озонового слоя. При этом показатель истощения составляет целых 10%. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Поскольку происходят пульсирующие сияния в северных широтах практически каждый день, истощение озонового слоя они могут вызывать значительное.
В дальнейшем ученые планируют провести более детальный анализ, чтобы точнее сказать, насколько серьезный вред северные сияния могут наносить озоновому слою Земли.
