Радиосигнал предсказва бури от полярно сияние

Танцът на полярното сияние започва с наниз разноцветни перли в небето и радиовзрив в атмосферата

Ваня Милева Последна промяна на 18 December 2025 в 00:00 1630 0

бледо полярно сияние

Кредит Flickr | Jeff Wallace (CC BY-NC 2.0)

Национален парк Джаспър, Алберта: Северното сияние плавно се движи на изток... преди да затанцува в суббуря.

Полярното сияние, наричано още "аврора" се появява в небето като нежни светлинни завеси, но в рамките на минути може да избухне в интензивни вълни от зелено и червено, които се разпростират и танцуват. Тези зрелищни събития, наречени магнитосферни суббури, представляват едни от най-мощните прояви на атмосферно електричество на Земята и са точно онзи вид преживяване, което се запечатва в паметта на щастливците наблюдатели.

Учените отдавна се питат какво предизвиква този внезапен преход от спокойно сияние към буря. Сега изследователи от Университета в Саутхемптън са идентифицирали радиосигнал, който се появява точно когато тези бури започват - откритие, което най-накрая би могло да обясни механизма зад едно от най-грандиозните природни явления.

Ключът се крие в т. нар. аврорални мъниста. Почти винаги, преди да избухне суббуря, наблюдателите виждат как в полярното сияние се появява шарка, подобна на огърлица, с множество светещи точки, нанизани по небето като перли на конец. Тези мъниста са предупредителният знак, завесата, вдигаща се преди основното действие. Но какво точно ги причинява и как задействат последващата буря?

Аврорални мъниста, видени от Международната космическа станция.  Кредит: НАСААврорални мъниста, видени от Международната космическа станция. Кредит: НАСА

Екипът от Саутхемптън е изследвал данни от множество източници, от наземни обсерватории във финландска Лапландия, спътници за изображения и, най-важното, радиоантени на борда на космически кораби, включително мисиите Polar на НАСА и Arase на Япония. Те са се фокусирали върху радиовълни от километровия диапазон на дължини на полярното сияние - естествено срещащи се радиоизлъчвания, произвеждани в близкото до Земята пространство, директно над полярното сияние.

"Авроралните суббури се причиняват от натрупването и последващото освобождаване на магнитна енергия, съхранена в магнитосферата на Земята по време на взаимодействието ѝ със слънчевия вятър. Какво точно задейства тази енергия внезапно да се освободи по зрелищен начин обаче, не е напълно изяснено", обяснява д-р Даниел Уайтър (Daniel Whiter) от Университета в Саутхемптън.

Водещият автор д-р Съюен У (Siyuan Wu) посочва, че фините структури, видими в тези емисии, разкриват образуването на малки електрически потенциални структури по линиите на магнитното поле, свързани с авроралните мъниста. Периодичността и скоростта, с която тези структури се разпространяват, показват забележителна последователност в множество независими набори от данни.

Аврорално изображение, наблюдавано над река Kitinen в Sodankylä, Финландия. Кредит: Daniel WhiterАврорално изображение, наблюдавано над река Kitinen в Sodankylä, Финландия. Кредит: Daniel Whiter

Това, което откриват изследователите, е поразително. В точния момент, в който авроралните мъниста станат видими, в радиоизлъчванията се появява отчетлив взрив. Този сигнал се усилва драстично в началото на суббурята.

Това предполага, че учените не наблюдават случайни флуктуации, а по-скоро фундаментален физически процес в действие. Радиоизлъчванията предоставят директни доказателства за това какво се случва по линиите на магнитното поле, свързващи космоса с атмосферата, доказателства, които преди са били невидими, защото изследователите никога не са изследвали подробно този конкретен радиосигнал.

Полярният орбитален апарат на НАСАПолярният орбитален апарат на НАСА. Кредит: NASA

Изследователите смятат, че това може да представлява универсален механизъм, действащ в магнитосферите на други планети. Както Юпитер, така и Сатурн генерират свои собствени полярни сияния, а разбирането на физиката, движеща земните суббури, може да осветли и какво се случва в тези извънземни атмосфери. Мистерията обаче не е напълно решена и все още има работа, за да се определи точно как тези електрически структури задействат освобождаването на енергия. Но за първи път учените имат ясен сигнал, който да следват - радиоследа, водеща към разбирането защо полярните бури избухват, когато се случват.

Справка: Wu, S.Y., Whiter, D.K., Lamy, L. et al. Radio emissions reveal Alfvénic activity and electron acceleration prior to substorm onset. Nat Commun 16, 10553 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65580-8

Източник: Scientists close in on solving the mystery behind intense auroral storms, University of Southampton

    Най-важното
    Всички новини