ავრორა ფორმები: "პოლარული წვიმა ავრორა" პირველად აღმოჩენილია მიწიდან  

2022 წლის შობის ღამეს მიწიდან დანახული გიგანტური ერთიანი ავრორა დადასტურდა, რომ პოლარული წვიმის ავრორაა. ეს იყო პირველი მიწისზედა დაკვირვება პოლარული წვიმის ავრორაზე. ტიპიური ავრორასგან განსხვავებით, რომელსაც ამოძრავებს დედამიწის მაგნიტოსფეროს მაგნიტოკუდში შენახული ინციდენტური ელექტრონები, პოლარული წვიმის ავრორა წარმოიქმნება ელექტრონების მიერ, რომლებიც პირდაპირ მზის გვირგვინიდან დედამიწის პოლარულ რეგიონებში მოძრაობენ ღია მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ, რათა კულმინაციას მიაღწიონ „პოლარულში“. წვიმა” ელექტრონული ნალექი, რომელიც იწვევს ოპტიკურ გამონაბოლქვს ატმოსფეროში ჟანგბადისა და აზოტის ატომებთან ურთიერთქმედებისას.  

ავრორას, ფერადი კაშკაშა შუქის ჩვენების ისტორია (რომელსაც ჩრდილოეთის შუქები ან აურორა ბორეალისი ეძახიან ჩრდილოეთ პოლუსის რეგიონში და სამხრეთის შუქები ან ავსტრალის ავრორა სამხრეთ პოლუსის რეგიონში) იწყება მზის ატმოსფეროს კორონალურ შრეში. ამ მზის ატმოსფერული ფენის ტემპერატურა უკიდურესად მაღალია. მიუხედავად იმისა, რომ ტემპერატურა ფოტოსფეროს ფენა (რომელიც მზის ზედაპირად განიხილება, რადგან სწორედ ამას შეგვიძლია დავაკვირდეთ შუქით) არის დაახლოებით 6000 კელვინი, კორონას საშუალო ტემპერატურა 1-დან 2 მილიონ კელვინამდეა „კორონალური გათბობის პარადოქსის“ გამო. ასეთი მაღალი ტემპერატურა კორონას ზედმეტად გახურებულ პლაზმის ფენად აქცევს. მზის ქარი, რომელიც შედგება უაღრესად ენერგიული ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკებისგან (როგორიცაა ელექტრონები, პროტონები, ალფა ნაწილაკები და მძიმე იონები) განუწყვეტლივ გამოდის კორონალური ფენიდან ყველა მიმართულებით, მათ შორის დედამიწის მიმართულებით.    

ენერგიული დამუხტული ნაწილაკების გარეგანი მოგზაურობა მზიდან დედამიწამდე არ არის მარტივი და პირდაპირი. ჩვეულებრივ, იონიზებული ნაწილაკები გადახრილია დედამიწის მაგნიტური ველით (მაგნიტოსფერო), რითაც დედამიწაზე სიცოცხლის ფორმები და ელექტრული სისტემები უცვლელი რჩება მზის ქარის მავნე ზემოქმედებისგან.  

თუმცა, მზისგან დამუხტული ნაწილაკების მასიური განდევნის შემთხვევაში, როგორც კორონალური მასის გამოდევნის (CMEs) შემთხვევაში, დედამიწის მაგნიტოსფერო გადაიტვირთება და წარმოიქმნება მაგნიტური ქარიშხალი. ქარიშხალი ხაზს უსვამს მაგნიტოსფეროს მანამ, სანამ ის არ დაბრუნდება უკან და აფრქვევს დამუხტულ ნაწილაკებს დედამიწისკენ.  

მაგნიტური ველის უკანდახევის ზოლი მიათრევს ელექტრონებს მზის ქარში ქვევით პოლარულ რეგიონებში, სადაც ატმოსფეროს ზედა ფენებში ზედაპირიდან 100-300 კმ-ზე მაღლა შეინიშნება. პროტონებისა და სხვა იონების წვლილი მზის ქარში ავრორას ფორმირებაში უმნიშვნელოა.  

Aurora ძირითადად არის ოპტიკური ემისიები ჟანგბადის და აზოტის ატომებიდან, რომლებიც აღგზნებულია მაგნიტოსფეროდან დედამიწის დახურული მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ ნალექის ენერგიული ელექტრონებით (ენერგეტიკული ელექტრონების ნალექი ან EEP ეხება ელექტრონების ენერგიის დეპონირებას ატმოსფეროში). ენერგეტიკული ელექტრონების ურთიერთქმედება ჟანგბადთან ატმოსფეროში პასუხისმგებელია მწვანე და წითელ ფერებზე, ხოლო აზოტთან ურთიერთქმედება იწვევს ლურჯი და ღრმა წითელი ფერების წარმოქმნას. 

ამრიგად, ავრორას ფორმირებას განაპირობებს ინციდენტური ელექტრონები, რომლებიც ინახება მაგნიტოკუდში (დედამიწის მაგნიტოსფეროს რეგიონი, რომელიც მზის ქარის მიერ არის გადატანილი უკიდეგანო კუდში, მზისგან მოშორებით). მაგნიტოსფეროში შენახული ელექტრონები ენერგიით იღებენ მზის ქარს და შემდეგ ატმოსფეროში ადიდებენ პოლარულ რეგიონებში და წარმოქმნიან ავრორას.  

პოლარული წვიმა ავრორა 

თუმცა, იშვიათად, ავრორა წარმოიქმნება ელექტრონების მიერ, რომლებიც პირდაპირ მზის გვირგვინიდან დედამიწის პოლარულ რეგიონებში მოძრაობენ ღია მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ, რათა კულმინაციას მიაღწიონ „პოლარული წვიმის“ ელექტრონული ნალექებით. აღმოჩენილია, რომ ასეთი ელექტრონის ნალექი ინტენსიურია, როდესაც მზის ქარის სიმკვრივე დაბალია. ასეთი ელექტრონებით გამოწვეული ოპტიკური ემისიები სუსტია და წარმოქმნილ ავრორას ეწოდება "პოლარული წვიმის ავრორა".  

პოლარული წვიმის ავრორა კოსმოსიდან რამდენიმეჯერ დაფიქსირდა თანამგზავრების მიერ. თუმცა, არც ერთი შემთხვევა არ გამოვლენილა სახმელეთო ობიექტების მიერ.  

25-ზე^th-26^th 2022 წლის დეკემბერში, არტიკის რეგიონში მიწისზედა კამერებმა დააფიქსირეს ატიპიური ავრორა, როდესაც მზის ქარი თითქმის გაქრა. დაკვირვებული ავრორა იყო ერთიანი და გიგანტური ზომის. ტიპიურ ავრორას არ ჰგავდა. ტიპიური პოლარული ქუდის ავრორა არის ფერადი კაშკაშა შუქის ჩვენება ცისარტყელას მსგავსი განათების დინამიური ნიმუშით. ის შეიძლება გამოჩნდეს როგორც ფარდები, სხივები, სპირალები ან ცვალებადი ციმციმები. თეტა ავრორა როგორც ჩანს, როგორც ბერძნული ასო თეტა (ოვალური ხაზით, რომელიც კვეთს ცენტრში), როდესაც ზემოდან აკვირდებიან თანამგზავრებს. Theta aurorae ასევე მოიხსენიება როგორც "ტრანსპოლარული რკალი" ზემოდან დანახვისას დიდი ზომის რკალების გამოჩენის გამო. 'მზეზე გასწორებული რკალი. არის პატარა და ბუნდოვანი ავრალური რკალი, რომელიც დაფიქსირდა მიწისზედა ობსერვატორიებიდან. რკალების ერთი ბოლო მიმართულია მზისკენ, ამიტომ ე.წ.მზეზე გასწორებული რკალი". 

2022 წლის შობის ღამეს დაფიქსირებული ავრორა გლუვი, დიფუზური და გიგანტური ზომით იყო. ის არ ჰგავდა ტიპურ ავრორას, ამიტომ ეგონათ, რომ ეს იყო პოლარული წვიმის ავრორა. ამის დასადასტურებლად მკვლევარებმა გამოიკვლიეს ეს თანამგზავრზე დაფუძნებული და სახმელეთო მონაცემების გამოყენებით.  

სატელიტურმა სურათებმა აჩვენა, რომ პოლარული ქუდის რეგიონი თავიდან ბოლომდე ცარიელი იყო. პოლარული ქუდი 25-ზე დაიწყო სუსტი დიფუზური ავრორათ სავსე^th დეკემბერი. შემდგომში, თითქმის მთელი პოლარული ქუდის რეგიონი მალე დაიფარა ინტენსიური, მაგრამ ნაკლებად სტრუქტურირებული ემისიებით. პოლარული ქუდის ეს ფართომასშტაბიანი შევსება დიფუზური ავრორაებით გაგრძელდა დაახლოებით 28 საათის განმავლობაში. პოლარული ქუდის შიგნით ინტენსიურმა ემისიამ ქრებოდა 26 დილით^th დეკემბერში და რამდენიმე საათში ავრორას სტრუქტურა დაუბრუნდა ნორმალურ განაწილებას და პოლარული ქუდი ისევ ცარიელი იყო.  

პოლარული წვიმის ელექტრონის ნალექი ჩვეულებრივ ხდება მხოლოდ ერთ ნახევარსფეროში, პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველის (IMF) ორიენტაციის მიხედვით. ერთდროულმა სატელიტურმა სურათებმა აჩვენა პოლარული ქუდის სრული შევსება ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, ხოლო სამხრეთ ნახევარსფეროს პოლარული ქუდი ცარიელი იყო. ეს დაფიქსირდა ნახევარსფეროთაშორისი ასიმეტრია და IMF-ის მოსალოდნელი ორიენტაცია მტკიცედ ვარაუდობს, რომ ფართომასშტაბიანი ავრორა, რომელიც აღმოჩენილი იქნა ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს პოლარული ქუდის შიგნით, იყო პოლარული წვიმის ავრორა. ნახევარსფეროთაშორისი ასიმეტრია ასევე დაფიქსირდა ელექტრონულ მონაცემებში. ასევე, კორელაცია მზის ქარის გაქრობის დროსა და პოლარული ქუდის შევსებას შორის იყო ძალიან კარგი.  

ოპტიკური გაზომვები მიწისზედა დაწესებულებიდან არტიკის ქალაქ ლონგიერბიენში 25^th -26^th დეკემბერმა აჩვენა, რომ მაღალი ენერგიის ელექტრონები (>1 კევ) წარმოადგენდნენ ელექტრონის ნალექების ძირითად კომპონენტს. თანამგზავრის მიერ ასევე დაფიქსირდა მაღალი ენერგიის ელექტრონების შემოდინება. შედეგად, ავრორა ხილული იყო მიწიდან, როგორც ნათელი მომწვანო გამონაბოლქვი.  

ადრე ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ პოლარული წვიმის ავრორა მზის საწინააღმდეგოდ მოძრაობს 150 მეტრ/წმ. 2022 წლის შობის ღამეს დანახული ატიპიური ავრორას შემთხვევაში, განივი ოპტიკური მონაცემების ანალიზმა აჩვენა, რომ ავრორა გავრცელდა მზის საწინააღმდეგო მიმართულებით, თუმცა, მიწიდან დანახული ავრორას სიჩქარე ორჯერ ან სამჯერ უფრო სწრაფი იყო.  

ამრიგად, 2022 წლის შობის ღამეს მიწიდან ხილული გიგანტური ერთიანი ავრორა იყო პოლარული წვიმის ავრორა. ეს იყო პირველი მიწისზედა დაკვირვება პოლარული წვიმის ავრორაზე, მზე-დედამიწის რთული კავშირის უნიკალური ასპექტი.  

*** 

წყაროები:  

1. ჰოსოკავა, კ. et al 2024. განსაკუთრებულად გიგანტური ავრორა პოლარულ ქუდში იმ დღეს, როდესაც მზის ქარი თითქმის გაქრა. მეცნიერების წინსვლა. 21 წლის 2024 ივნისი. ტომი 10, გამოცემა 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adn5276  

2. SWPC, NOAA. ავრორა. ხელმისაწვდომია https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/aurora  

***