Aurora ответы

Это компиляция вопросов из форумов Aurora агент и из разных писем, присланных мне. На каждый вопрос есть короткий, одним предложением ответить, и один-два абзаца с немного больше объяснений. Для получения более подробных объяснений и технических существуют и другие веб-страниц, и я старался, чтобы не дублировать слишком много здесь, а включили ссылки на эти страницы. Если у вас есть замечания, вопросы или предложения, отправьте мне сообщение на lumm@gi.alaska.edu. Если Вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете попробовать FAQ на Poker Flat, или класс Asahi Aurora. Для еще более подробную информацию, я рекомендую Дэвид Стерн образовательные файлы. Очень хороший и углубленное веб-сайт с большим количеством анимации COMET программу в НАО (бесплатно, но регистрация обязательна). Хорошая книга (трудно поставить веб-страниц на полке …), которые я рекомендую “Справочник Watcher Авроры” Нил Дэвис.

Ссылка на геофизических данных реального времени, которые связаны с Авроры и Аврора прогноз можно найти на данных в реальном времени. Ссылка на веб-сайты с авроральных фотографии собраны и представлены в авроральных коллекция картина ссылки.

1) Что такое полярное сияние?

Аврора светится свечение верхних слоев атмосферы вызванной энергичные частицы, которые попадают в атмосферу сверху.

1
Авроры и свечение атмосферы из космоса

Это определение отличается от Aurora другие формы свечения, и от яркости неба, что связано с отраженного или рассеянного солнечного света. Airglow объекты, имеющие «внутренние» источники энергии встречаются чаще, чем полярные сияния, например молния и все связанные с оптическими выбросов как спрайт не должны рассматриваться сияния.

2
Авроры и Большой Медведицы

На Земле, энергичных частиц, из которых происходят из Авроры геопространство окружающей среды, магнитосферы. Эти энергичные частицы в основном электроны, протоны, но также сделать сияния. Электроны движутся вдоль силовых линий магнитного поля. Магнитное поле Земли похоже, что с дипольного магнита, где силовые линии выходят и, войдя в Землю вблизи полюсов. Авроральных электронов таким образом, направляются в верхние слои атмосферы широты. Как они проникают в верхние слои атмосферы, вероятность столкновения с атомом или молекулой увеличивает глубокие они идут. После того, как происходит столкновение, атом или молекула имеет некоторое количество энергии, энергетических частиц и сохраняет его в виде внутренней энергии при переходе электрона с пониженной скоростью. Процесс хранения энергии в молекуле или атоме называется “захватывающий” атома. Возбужденный атом или молекула может вернуться в возбужденном состоянии (основное состояние), отправив с фотонами, например, сделав свет.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Дэвид Стерн образовательные файлы: полярных сияний
  • Природные классе науки: Aurora
  • Эксплораториум: Aurora
  • Изображение

2) То, что делает цвет Aurora?

Состав и плотности атмосферы и высоты Аврора определить возможные выбросы света.

3
Профиль плотности

Когда возбужденный атом или молекула возвращается в основное состояние, он посылает фотон с определенной энергией. Эта энергия зависит от типа атома и на уровень возбуждения, и воспринимать энергию фотона в цвете. Верхние слои атмосферы состоит из воздуха так же, как воздух, которым мы дышим. В очень больших высотах является атомарный кислород в дополнение к обычным воздухом, который состоит из молекулярного азота и молекулярного кислорода. Энергичных электронов в полярных сияний достаточно сильны, чтобы иногда разделить молекулы воздуха в атомы азота и кислорода. Фотоны, выходящие из Аврора том подпись цветов азота и кислорода молекул и атомов. Атомы кислорода, например, сильно излучают фотоны в двух типичных цветах: зеленый и красный. Красный коричнево-красные, что находится на грани того, что человеческий глаз может видеть, и, хотя красная авроральных выбросов часто очень яркие, мы можем только посмотреть его.

4
Красная Аврора в верхних слоях атмосферы

Фотографическая пленка имеет разную чувствительность к цвету, чем глаз, поэтому вы часто видите больше красного сияния на фотографиях, чем невооруженным глазом. Поскольку существует более атомарного кислорода на больших высотах, красные сияния, как правило, в верхней части регулярной зеленого сияния. Цвета, которые мы видим, представляют собой смесь всех авроральных выбросов. Так же, как белый солнечный свет представляет собой смесь цветов радуги, сияние представляет собой смесь цветов. Создается общее впечатление, зеленовато-беловатый свечение. Очень интенсивное полярное сияние получает фиолетовый края внизу. Фиолетовый представляет собой смесь синего и красного выбросы от молекул азота.

5

Зеленое излучение от атомов кислорода имеет своеобразную вещь об этом: как правило, возвращается возбужденных атомов или молекул в основное состояние сразу же, и испускание фотона нескольких микросекунд или меньше. Атом кислорода, однако, занимает время. Только через 3/4 второго возбужденного делает возвращение атома в основное состояние, чтобы излучать зеленый фотон. Для красного фотона он занимает почти 2 минуты! Если атом случается столкнуться с другой частицей воздуха в это время, он может просто вернуться энергии возбуждения по столкновению партнера, и, следовательно, никогда не излучает фотон. Столкновение более вероятно при атмосферном газе настолько обширна, что они случаются чаще, чем ниже мы идем.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Эксплораториум: авроральной Цвета
  • Aurora Класс: Цвета

3) Какая высота Aurora?

Нижний край, как правило, в 100 км (60 миль) над уровнем моря.

Aurora распространяется на очень большой диапазон высот. Высоте, где излучение приходит не зависит от энергии быстрых электронов, которые делают сияния. Чем больше энергии, чем больше удар, и чем глубже электрон попадает в атмосферу. Очень интенсивное полярное сияние из электронов высокой энергии может быть по цене от 80 км (50 миль). В верхней части видимого сияния Петерс при температуре около 2-300 км (120-200 миль), но иногда большой высоте сияния можно рассматривать как высоко как 600 км (350 миль). Речь идет о высоте, на которой космический челнок обычно летает.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • ПОЭЗИИ Северное сияние книги (PDF файл, триангуляции Аврора: 6 раздела page29)

4) Что вызывает полярные сияния?

Энергичные заряженные частицы из магнитосферы.

Непосредственной причиной полярных сияний ускоряют энергичных частиц. Эти частицы электронов и протонов, которые находятся под напряжением в ближайшей среде геопространство. Это возбуждение процесса черпает энергию из взаимодействия магнитосферы Земли с солнечным ветром.

6
Вс – солнечного ветра – магнитосфера

Солнечный ветер является внешняя атмосфера нашего Солнца. Солнце так жарко, что она кипит свои внешние слои, и в результате постоянного расширения наружу очень тонкий газ. Этот солнечный ветер состоит не из атомов и молекул, а из протонов и электронов (это называется плазмой). Встроенные в этой солнечного ветра магнитным полем Солнца. Плотность настолько низка, что мы вполне можем назвать это вакуум. Однако разреженной это, когда это солнечный ветер сталкивается с планетой, он должен обтекать его. Когда эта планета обладает магнитным полем, солнечный ветер видит это магнитное поле как препятствие, как протоны и электроны не могут свободно перемещаться поперек магнитного поля.

На границе солнечного ветра и магнитосферы, энергия может быть передана в магнитосферу ряда процессов. Наиболее эффективно процесс, называемый пересоединения. Когда магнитное поле солнечного ветра и магнитного поля магнитосферы антипараллельных, поля может растаять вместе, и солнечного ветра может перетащить магнитосферная поля плазмы вдоль. Это очень эффективно в активизации магнитосферная плазмы. Наконец, магнитосфера реагирует на сброс электронов и протонов в высоких широтах верхние слои атмосферы, где энергия плазмы может быть рассеяно. Это и приводит к Авроре. Вот анимацию (1,6 Mb), который иллюстрирует этот процесс.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Дэвид Стерн образовательные файлы: ускорение авроральных электронов
  • Эксплораториум: Что делает Aurora?
  • Оформился магнитного поля Земли

5) Почему Аврора имеют форму штор?

Магнитное поле удерживает движение авроральных электронов. Думайте об этом как окрашенные силовых линий магнитного поля.

Электронов, делают Аврора заряженных частиц, и они не могут свободно двигаться в любом направлении только. Магнитные поля препятствуют движению заряженных частиц, когда они пытаются пересечь магнитного поля. Заряженные частицы могут свободно перемещаться только параллельно магнитному полю (или в направлении поля или против нее).
7

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Тронд Trondsen замечания узких авроральных структур

6) Как часто являются полярное сияние?

Существует всегда определенный Аврора на некоторые места на Земле.

8
Слабые полярные сияния, с небольшой, едва заметный овал полярных сияний в этот образ Полярного VIS инструмента. crescant яркий свет форму слева от солнца освещают Землю.

9
Интенсивные авроральных суббури, полярные сияния на Великих озерах. Изображение из полярных VIS инструмента.

Когда солнечный ветер спокойный, полярные сияния могут быть только в высоких широтах и может быть слабым, но есть еще сияния. Для того чтобы увидеть полярное сияние, однако, небо должно быть темным и ясным. Солнечный свет и облака является наибольшим препятствием для наблюдения за полярными сияниями. Если у вас есть камера на спутнике, вы можете смотреть вниз на Авроре, и вы увидите, овальной формы кольцо яркости коронации Земли во все времена. Когда солнечный ветер возмущенных от недавней вспышки или иного события на Солнце, мы можем получить очень сильные полярные сияния. После солнечного ветра передала много энергии в магнитосфере, внезапное освобождение этой застроенной напряженность может вызвать взрывную полярных сияний. Эти великие события называются суббури. Суббури как правило, начинается с медленного расширения овала полярных сияний последующим внезапным просветлением небольшое пятно, называемых авроральных распада. Это место обычно находится вблизи этого места овала полярных сияний, которая находится на противоположной стороне от Солнца, что означает около места, где в полночь. Этот блеск быстро растет, пока весь овал полярных сияний, не поднимался. Наблюдатель на земле, где это происходит распад увидите внезапной яркости полярных сияний, которые могут заполнить почти все небо в течение десятков секунд. Это Aurora будет в форме быстро движущихся штор.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Дэвид Стерн образовательные файлы: суббурь

7) Где лучшее место, чтобы увидеть полярное сияние? И в какое время лучше?

Лучшие места высоких широтах северного полушария в течение зимы, Аляски, Канады и Скандинавии.

Чтобы увидеть полярное сияние вам ясно и темного неба. При полярного сияния очень больших событий, полярное сияние можно увидеть по всей территории США Европы, но встречаются редко. При чрезвычайной ситуации в 1958 году, полярные сияния, как сообщалось, видно из Мехико. При среднего уровня активности, полярные сияния будет накладных в высоких северных или южных широтах. Такие места, как Фэрбенкс, Аляска, Доусон, Юкон, Йеллоунайф, СЗТ, Gillam, Манитоба, южной оконечности Гренландии, Рейкьявик, Исландия, Тромсе, Норвегия и северного побережья Сибири имеют хорошие шансы имеют накладные сияния. В Северной Дакоте, штат Мичиган, Квебек, и центральной Скандинавии, вы могли бы быть в состоянии видеть сияния на северо горизонте, когда деятельность отнимает немного. На южном полушарии полярные сияния должен быть достаточно активным, прежде чем он может быть видно из мест, кроме Антарктиды. Хобарт, Тасмания, и южной оконечности Новой Зеландии имеют примерно равные шансы увидеть полярное сияние, как Ванкувер, Британская Колумбия, штат Южная Дакота, Мичиган, Шотландии, или Санкт-Петербурге. Достаточно сильные полярные сияния нужно для этого.

10

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Эксплораториум: Где можно увидеть полярное сияние?
  • Poker Flat FAQ: Где лучшее место?
  • SEC (Space Environment Center): Советы по пересмотру Aurora
  • FAQ Poker Flat: время суток и года?
  • Солнце и Луна восход / заход графический дисплей для Фэрбенкс (веб-калькулятор для любого места на Земле)


8) Есть сияния возникают на других планетах? Если да, то какие другие планеты?

Почти все планеты Солнечной системы имеют Аврора какой-то.

11
Аврора на Сатурне глазами HST

12
Аврора на Юпитере, как видно на HST

13
Аврора на Ио видел космический корабль Galileo HTE

Если планета имеет атмосферу и бомбардировке энергичными частицами, он будет сияния. Поскольку все планеты встроенных в солнечном ветре, все планеты подвергаются бомбардировке энергичными частицами, и, следовательно, все планеты, обладающие достаточно плотная атмосфера будет иметь своего рода сияния. Планет, как Венера, которая не имеет магнитного поля, имеют очень нерегулярно Аврора, а планеты, как Земля, Юпитер, или Сатурна, которые имеют собственные магнитные поля диполя, является полярное сияние в форме овальной формы кроны света на обоих полушариях.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Galileo наблюдений (Юпитер)
  • Наблюдение Хаббла

9) Ты слышишь Aurora?

Может быть.

Это сложный вопрос, чтобы ответить. Легко сказать, что полярное сияние не имеет никакого слышимого звука. Верхняя атмосфера весьма тонкая для проведения звуковых волн, и Аврора находится так далеко, что потребуется звуковая волна 5 минут, чтобы поехать из накладных Аврора на землю. Но многие люди утверждают, что они слышат что-то в то же время, когда есть полярное сияние в небе. Я знаю только один случай, когда микрофон был в состоянии обнаружить слышен звук, связанный с Аврора (авроральных Акустика: сайт не имеет звуковые образцы, но вы найдете ссылки на очень хороший и в глубину бумаги там).

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Poker Flat FAQ: звук?
  • Лев Рокотов
  • Радио передачи от Aurora (RealAudio от радиостанция National Public Radio)

10) Есть полярные сияния вокруг Южного полюса? Чем они отличаются?

Да, есть, и они так же, как северные сияния.

14

Соединенных полярных сяйвНа Земли, где магнитный дипольный полевые справочники энергичные частицы, которые делают Aurora, мы получаем овальной формы кольцо сияния вокруг магнитных полюсов. Частицы не волнует, будут ли они на юг или на север вдоль магнитного поля, поэтому полярные сияния на два полушария то же самое. Конечно, когда в северном полушарии зимние и тьма, это необходимо, чтобы увидеть северное сияние, Южный полюс имеет яркого дневного света в течение всего дня. Так что только осенью и весной, что человек в Антарктиде мог получить по телефону, чтобы позвонить кому-нибудь на Аляске, чтобы узнать, Аврора выглядит одинаково.

15

Спиральные соединенных Когда у вас сфотографировать полярного сияния в двух местах, большой спирали, которые мы иногда видим в полярные сияния часто выглядят как зеркальные отражения друг друга.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Спутниковые наблюдения соединенных полярных сияний

11) Что такое протон Aurora?

Диффузное свечение полярного сияния вызваны осаждением энергичных протонов, как правило, слишком темно, чтобы быть видимыми.

Наиболее заметным Аврора происходит от осаждения электронов. Тем не менее, также стреляет магнитосферы энергичных протонов в атмосферу. Оба электроны и протоны являются заряженные частицы, и они не могут свободно двигаться в любом направлении всего (см. вопрос 6). Занавес формы Результаты Авроры это ограничение на движение заряженных частиц. Когда электрон спирали вдоль магнитного поля в атмосферу, он остается на территории или вблизи этой области линию, даже когда он делает столкновения. Поэтому Аврора выглядит лучами или штор.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Протон осадки в атмосферу

12) Что такое черная Aurora?

Промежутки между диффузным сияния.

16

Иногда у вас может быть диффузным авроральных шторы и дуг, имеют небольшие зазоры. Эти пробелы, как правило, тоньше, чем толщина дуги рядом с разрыв, и они выглядят как черные авроральных занавес встроенные в ярких авроральных свечение вокруг них. Черного сияния могут иметь завитки другие структуры. Ощущение направлении этих вихрей противоположно регулярных авроральных штор. Скорее всего, электрические поля, которые присутствуют в верхних слоях ионосферы или нижней магнитосфере предотвратить электронам попадать в атмосферу, или даже превратить высыпающиеся электронов вокруг.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Тронд Trondsen черные наблюдения полярных сияний
  • Кластер наблюдения

13) Можете ли вы предсказать, когда и где будет Aurora?

Да, но с меньшей уверенностью, чем предсказания погоды.
Lasco_C3 наблюдения солнечного витруОсновним источником энергии для полярное сияние солнечного ветра. Когда солнечный ветер спокойный, мы, как правило, имеют очень мало Авроре, когда солнечный ветер очень сильный и возмущенных, у нас есть шанс интенсивного сияния. Солнце вращается вокруг своей собственной оси один раз каждые 27 дней, так что активный регион, производится возмущений может снова вызвать полярные сияния 27 дней спустя. Солнечный ветер занимает несколько (2-3) дней, чтобы добраться сюда на своем пути от Солнца. Наблюдение за Солнцем, и прогнозирования возмущений в солнечном ветре с событиями на Солнце (например, вспышек или корональных выбросов массы), таким образом, дать вам о 2-3 опережение дней. Чтобы увидеть фильм о солнечном ветре нажмите на картинку (1.1 MB MPEG). Точность прогноза зависит от того, насколько хорошо мы понимаем солнечного ветра. Примерно за час до солнечного ветра достигает нас, он проходит мимо спутника, который посылает информацию обратно к нам. Это даст нам около 1-2 часов предупреждения о предстоящем сияния. Точность предсказания, зависит от того, насколько хорошо мы понимаем взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой внутренние работы магнитосферы. Есть также спутники внутри магнитосферы, которые могут рассказать нам, как магнитосфера реагирует на солнечный ветер. Это только даст прогноз на несколько минут в будущее. Все эти прогнозы для мировой сияния. Это очень трудно предсказать сияния на данном месте.

17

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Прогноз Aurora
  • Эксплораториум: Есть связь с солнцем?

14) Оказывает ли Аврора влияние на окружающую среду?

Да, но ограничена верхних слоях атмосферы высоте.
Токов в Авроре не только потока в вертикальной плоскости. Ток должен быть замкнутый контур, так что есть токи, протекающие в и из магнитосферы и горизонтально в районе Авроры, а также. Токов в и вокруг Авроры фактически заряженных частиц, которые двигаются; положительные заряды в одном направлении, отрицательное в другом. Эти движущиеся частицы могут сталкиваться с нейтральным газом верхней атмосферы и перетащите газ вдоль. Это означает, что не только вертикальные конвекционные будет вызвано сияния, но и горизонтального ветра.

Хотя изменение температуры и ветра внутри и вблизи полярного сияния могут быть очень большими, на некоторых высотах температура может подняться до ее десятикратное значение, а ветер может дуть в несколько сотен метров в секунду (более 1000 миль / ч), ни один из этих нарушения доходят до где погода происходит. Существует предположение, что долгосрочные изменения в области космической погоды, есть долгосрочные последствия Авроры и подобных явлений, могут влиять на долгосрочные изменения климата на Земле. Это является предметом текущих исследований.

Другие явления, связанные с сияний возмущение в магнитном поле Земли. Когда у нас есть сильные суббури, магнитное поле во Aurora может быть уменьшено на целых несколько процентов от его стоимости. Это, кстати, причина того, что эти сильные авроральных события называются “суббури”: Земля испытывает случайные магнитные бури, которые являются глобальные изменения в магнитном поле. Авроральных суббури аналогичные изменения в магнитном поле, но происходит только в меньших масштабах ограничивается полярных регионов, таким образом, они “под”-штормов.

Ссылка на дальнейшую более подробную информацию:

  • Дэвид Стерн образовательные файлы: Электрические токи из Космоса
  • Дэвид Стерн образовательные файлы: космическая погода
  • Дэвид Стерн образовательные файлы Магнитные бури

Ресурс: Aurora FAQ

Comments are closed.

Post Navigation