Według nowych badań zaćmienie Słońca nad Arktyką spowodowało przesunięcia zorzy na obu półkulach Ziemi z powodu połączeń w polu magnetycznym planety. Nowe prace mogą pomóc naukowcom w przewidywaniu zmian w środowisku bliskim Ziemi, które mogą zakłócać komunikację satelitarną.

10 czerwca 2021 r. cień Księżyca przyciemnił większość północnego regionu polarnego Ziemi, dając naukowcom bezprecedensową okazję do zbadania wpływu zjawisk naturalnych na przestrzeń geoprzestrzenną Ziemi, tysiące mil nad Ziemią.

Zaćmienie wpłynęło na zorze polarne zarówno na północnej, jak i południowej półkuli, zgodnie z nowym badaniem, które publikuje wpływowe, krótkoformatowe raporty z natychmiastowymi implikacjami obejmującymi całą naukę o Ziemi i kosmosie.

Zorza polarna to migoczące światła na niebie, które wybuchają, gdy burze słoneczne wyrzucają energię i cząstki, które oddziałują z gazami w atmosferze. Niektóre z tych cząstek przemieszczają się wzdłuż linii ziemskiego pola magnetycznego do biegunów, tworząc zorzę polarną na półkuli północnej i zorzę polarną na południu.

„Co ciekawe, odkryliśmy, że zorze polarne i górna atmosfera zostały zakłócone na półkuli południowej, gdzie zaćmienie nie obejmowało” – powiedział Dang. „Dzieje się tak, ponieważ górna atmosfera na obu półkulach jest połączona liniami pola magnetycznego i magnetosferą”.

play10 czerwca 2021 r. przez Arktykę przeszło zaćmienie Słońca. Cień rzucany przez księżyc spowodował zakłócenia w całkowitej zawartości elektronów (TEC) w atmosferze półkuli północnej, które w nowych badaniach przełożyły się na półkulę południową (lewe panele). Panele po prawej pokazują zmiany spowodowane konkretnie zaćmieniem w porównaniu do normalnego dnia – niebieski cień o niższej niż zwykle zawartości elektronicznej podąża za zaćmieniem na półkuli północnej.

Nowe badania stanowią pierwszy raz, kiedy naukowcy wykazali, jak zaćmienie wpływa na sprzężenie między jonosferą – obszarami, w których energia słoneczna jonizuje atmosferę i gdzie występują zorze polarne – a magnetosferą, bańką wokół Ziemi wytworzoną przez ziemskie pole magnetyczne .

Dang i jego koledzy odkryli, że zaćmienie nie tylko zmieniło lokalną atmosferę w cieniu księżyca, ale także spowodowało formowanie się pierścieni wokół biegunów w prądach jonosfery i zmieniło aktywność zórz polarnych na obu półkulach. Pierścienie są wynikiem zaburzeń gęstości elektronowej w atmosferze wytworzonych przez naładowane cząstki zorzy polarnej.

Nowe badania poprawiają wiedzę naukowców na temat środowiska geoprzestrzennego i mogą pomóc naukowcom w przewidywaniu skutków przyszłych zaćmień. To nowe badanie ilustruje również dramatyczny wpływ zaćmienia Słońca na jonosferę, która może pochłaniać, zaginać i odbijać sygnały radiowe wykorzystywane przez satelity Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS), potencjalnie powodując zakłócenia w komunikacji i nawigacji.

Zadzwoń do jonosfery

Geoprzestrzeń to obszar wokół Ziemi, który obejmuje górną atmosferę do krawędzi ziemskiego pola magnetycznego. Obejmuje jonosferę, która obejmuje regiony górnej atmosfery z dużą liczbą naładowanych elektrycznie jonów i elektronów. Te naładowane cząstki powstają, gdy energia słoneczna wybija elektrony z cząsteczek gazu w atmosferze, przez co ich liczba wzrasta w ciągu dnia i maleje w nocy.

Wcześniejsze badania wykazały, że zaćmienie Słońca może również zmniejszyć gęstość cząstek w jonosferze na ścieżce cienia.

Dang i jego współpracownicy opracowali model, który łączy górną atmosferę, magnetosferę i prądy elektryczne przepływające przez ten system i wykorzystali go do zrozumienia, jak zaćmienie Słońca w czerwcu wpłynęło na geoprzestrzeń Ziemi.

Obecny system w jonosferze jest skomplikowany, więc naukowcy skupili się w szczególności na prądach przepływających między magnetosferą a jonosferą wzdłuż linii pola magnetycznego. Linie te biegną od bieguna południowego, wokół planety do bieguna północnego i wzdłuż jej osi.

Byli zaskoczeni, że zaćmienie spowodowało jeszcze silniejszą aktywność zorzy na czystej półkuli południowej niż na półkuli północnej. Te zmiany w zorzy mogą być potencjalnie obserwowane przez obserwatorów.

„To wyjątkowe i interesujące badanie, które modelowało globalne skutki zaćmienia Słońca” – powiedział Toshi Nishimura, fizyk kosmiczny z Boston University, który nie był zaangażowany w badania. „Zwykle ludzie nie myślą o związku między zaćmieniem Słońca a zorzą, ponieważ zaćmienie jest zjawiskiem dziennym, a zorza polarna jest zjawiskiem nocnym na dużych szerokościach geograficznych. Ale zaćmienie może czasami wystąpić na dużych szerokościach geograficznych, a te badania wykazały jego wpływ na zorze polarne.

Arktyczne zaćmienie słońca wzbudziło zorze polarne na całym świecie

Według nowych badań zaćmienie Słońca w Arktyce spowodowało zmiany w zorzach polarnych na obu półkulach Ziemi z powodu połączeń pola magnetycznego planety. To nowe badanie może pomóc naukowcom przewidzieć zmiany w środowisku bliskim Ziemi, które mogą zakłócać komunikację satelitarną.

10 czerwca 2021 r. cień Księżyca zaciemnia znaczną część arktycznego regionu Ziemi, co jest bezprecedensowe dla naukowców w zakresie badania wpływu naturalnych zdarzeń na przestrzeń geograficzną Ziemi tysiące mil nad Ziemią. Pod warunkiem, że okazja.

Zaćmienie Słońca wpłynęło na zorze polarne zarówno na północnej, jak i południowej półkuli, Opublikowane w AGU Journal, Według New Research Geophysics Research Letter, publikuje on krótki, wpływowy raport, który ma natychmiastowy wpływ na wszystkie nauki o Ziemi i kosmosie.

Aurora to spektakl migoczących świateł na niebie, które płoną, gdy burze słoneczne uwalniają energię i cząsteczki, które oddziałują z gazami atmosferycznymi. Niektóre z tych cząstek poruszają się w kierunku biegunów wzdłuż linii ziemskiego pola magnetycznego, tworząc zorze polarne na półkuli północnej i zorze polarne na półkuli południowej.

„Co ciekawe, odkryliśmy, że zorze polarne i górna warstwa atmosfery zostały zakłócone na półkuli południowej, która nie była pokryta zaćmieniem Słońca” – powiedział Dan. „Dzieje się tak, ponieważ górne atmosfery obu półkul są połączone z liniami pola przez magnetosferę”.

10 czerwca 2021 r. zaćmienie Słońca przekroczyło koło podbiegunowe. Cień rzucany przez księżyc spowodował zakłócenie całkowitej liczby elektronów (TEC) w atmosferze półkuli północnej. Został odkryty w nowym badaniu i przekształcony w półkulę południową (lewy panel). Prawy panel pokazuje zmiany spowodowane konkretnie zaćmieniem Słońca w porównaniu z normalnymi dniami. Niebieski cień o mniejszym niż zwykle ładunku elektronicznym podąża za zaćmieniem Słońca na całej półkuli północnej.

Nowe badanie jako pierwsze pokazuje naukowcom, jak zaćmienia Słońca wpływają na wzajemne połączenia. jonosfera — obszar, w którym energia słoneczna jonizuje atmosferę i wytwarza zorze polarne — oraz magnetosfera, bąbelki wokół Ziemi, wytworzone przez ziemskie pole magnetyczne.

Dan i jego koledzy nie tylko zmieniają lokalną atmosferę w cieniu księżyca, ale także tworzą pierścień wokół biegunów w strumieniu jonosferycznym, zmieniając aktywność zorzy polarnej na obu półkulach. Znalazłem to. Pierścienie są wynikiem turbulencji gęstości elektronowej w atmosferze wytwarzanej przez naładowane cząstki z zorzy polarnej.

Nowe badania mogą pogłębić wiedzę naukowców na temat środowiska geoprzestrzennego i pomóc naukowcom w przewidywaniu skutków przyszłych zaćmień Słońca. To nowe badanie obejmuje również komunikację zaćmienia Słońca, a nawigacja może zostać zakłócona w jonosferze, która może pochłaniać, zaginać i odbijać sygnały radiowe wykorzystywane przez satelity Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS).

Zbadaj jonosferę

Przestrzeń geoprzestrzenna to obszar wokół Ziemi, który rozciąga się od górnej atmosfery do krawędzi ziemskiego pola magnetycznego. Obejmuje to jonosferę. Jonosfera składa się z obszarów górnej atmosfery, w których obecnych jest wiele naładowanych jonów i elektronów. Te naładowane cząstki powstają, gdy energia słoneczna odbiera elektrony z cząsteczek gazu w atmosferze, więc ich liczba wzrasta w ciągu dnia i maleje w nocy.

Wcześniejsze badania wykazały, że zaćmienie Słońca może również zmniejszyć gęstość cząstek w jonosferze na ścieżce cienia.

Dan i jego współpracownicy opracowali model, który łączy górną atmosferę, magnetosferę i prądy w tym systemie, i wykorzystali go, aby zobaczyć, jak zaćmienie Słońca w czerwcu wpłynęło na geoprzestrzeń Ziemi. Zrozumiany.

Ze względu na złożoność układu prądu jonosferycznego badacze skupili się w szczególności na prądzie przepływającym między magnetosferą a jonosferą wzdłuż magnetycznych linii sił. Linie te rozciągają się od bieguna południowego do bieguna północnego wokół planety i wzdłuż jej osi.

Byli zaskoczeni, że zaćmienie Słońca spowodowało jeszcze silniejszą aktywność zorzy na mniej ciemnej półkuli południowej niż na półkuli północnej. Te zmiany w zorzy mogą być potencjalnie dostrzeżone przez obserwatora.

„To wyjątkowe i interesujące badanie, które modeluje globalne skutki zaćmienia Słońca” – powiedział Satoshi Nishimura, fizyk kosmiczny z Boston University, który nie był zaangażowany w badania. „Zwykle zaćmienie Słońca jest zjawiskiem dziennym, a zorza polarna jest zjawiskiem nocnym na dużych szerokościach geograficznych, więc ludzie nie myślą o związku między zaćmieniem Słońca a zorzą. To badanie wykazało jego wpływ na Aurorę…”