1. Полярни сияния на планетите от Слънчевата система

 

ПС се наблюдава не само над Земята, но и над повърхността на други планети от Слънчевата система. По-точно, на науката е известно за сияния над Венера, Марс, Юпитер,  Сатурн, Нептун. ПС-активност е открита на всички четири гигантски планети, притежаващи магнитно поле – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В частност, на учените са известни достоверни факти за сияния над Венера и Марс.

 

Сатурн

Космическата сонда “Касини” (Cassini) предаде на Земята няколко хиляди невероятни снимки на ПС на Сатурн, което оцветява тази планета в син, зелен и червен цвят. Мощните ПС продължават в атмосферата на газовия гигант до 20 поредни часа.

ПС в атмосферата на Сатурн се образуват по подобен начин на тези в полярните области на Земята, както и другите планети - поток заредени частици от Слънцето взаимодействат с магнитното поле на планетата, предизвиквайки в нейната атмосфера цветни и ярки сияния. Разликата между ПС на Сатурн и тези на Земята се състои в това, че те са по-мощни и се разпространяват в атмосферата на газовия гигант на хиляди километри нагоре. При това могат да продължат до 20 дни (един ден на Сатурн е равен на малко повече от 10 земни часа). Космическата сонда “Касини” по време на своя първи полет около Сатурн изпраща на Земята няколко хиляди снимки на интригуващото природно явление. По мнението на астрономите от NASA и ESA (Европейска космическа агенция), в образуването на ПС на Сатурн голяма роля играят също неговите многобройни спътници, които разсейват потока на заредените частици от Слънцето в магнитосферата на тази планета. “ПС на Сатурн е много сложно явление, чиято природа все още не разбираме добре”, - признава британския астроном Том Стеллард, на проведената на 19-24 септември в Рим Международна астрономическа конференция Planetary Science Congress 2010.

Учените предполагат, че наситената окраска на ПС на Сатурн също така е свързана със съчетаване на ефекта от попадането на електрони в магнитосферата на тази планета и собственото и топлинно излъчване.

Разлики между Сатурновите ПС и земните:

-         докато земните ПС продължават до няколко часа, сатурновите могат да продължат дни;

-         някои ПС на Сатурн остават фиксирани докато планетата се върти около тях, като на Земята. Но понякога те се преместват с въртенето на Сатурн, имитирайки случващото се на Юпитер;

-         Когато ПС на Сатурн се появи, неговият диаметър около полярните региони се свива. На Земята той се увеличава.

Неочакваното поведение подсказва, че Сатурновите ПС се ръководят по неизвестен начин както от слънчевия вятър със заредени частици, така и от влиянието на Слънчевото магнитно поле, което, поради голямото разстояние може да взаимодейства различно със Сатурн, смятат учените.          

 

Изкуствено изображение по данни на “Касини”, 2007 г. Представени са три диапазона от инфрачервеното излъчване:

 

 

 

 

Отново Сатурн с ПС:

 

 

 

 

Впрочем, Космическата сонда “Касини” (Cassini) наскоро откри на полюсите на Сатурн едно необичайно ПС, каквото не е наблюдавано преди това на нито една от планетите на Слънчевата система. Наблюдаваните по-рано ПС на Сатурн са били, както и на другите планети, породени от слънчевия вятър и тяхната сила и форма са били в зависимост от колебанията на слънчевата активност. Обаче, това наскоро регистрирано от “Касини” сияние видимо в инфрачервения диапазон, не влиза в тази категория. То обхваща целия полярен регион, започвайки от 82 градуса с.ш. и постоянно се мени, подчинявайки се на 45-минутен цикъл, според РИА-Новости. Ето го и него:

 

 

 

 

Юпитер

Юпитер има ПС, което не е свързано със слънчения вятър. Кръговете на сиянието постоянно остават на неговите полюси.

Особеност на Юпитер е влиянието на неговите спътници на ПС: в областите на “проекция” на лъчите на силовите линии на магнитното поле върху овала на ПС на Юпитер се наблюдават ярки области на ПС, възбудени от токоветe, предизвикани от движението на спътниците му през неговата магнитосфера и изхвърлянето на йонизиран материал от тях – последното особено се отнася до луната Йо с нейния вулканизъм.

 

Това е снимка от Космическия телескоп Хъбъл на Юпитеровите ПС с въпросните “проекции” в областта на ПС съответно на Йо (точката вляво на овала на ПС), Ганимед (близо до центъра), и на Европа (вдясно долу под точката на Ганимед):

   

 

 

 

А това е ПС на луната на Юпитер – Йо:

 

 

 

Интересен факт е, че Йо например няма собствена атмосфера. Това е парадокс – сиянията тогава би трябвало да са невъзможни. Отговорът се крие в активните вулкани на Йо. Честите изригвания създават временна атмосфера, която създава възможност за сияния. Интересното е, че те не се появяват само в горните части на тази атмосфера, а могат да се наблюдават близо до повърхността й.

 

Танцуващото ПС на Юпитер, Хъбъл, Октомври 1996 г.:

  

При анализа на наблюдаваното от Хъбъл, учените установяват овални кръгове на Северния и Южния полюс (отклоняващи се от оста на въртене на Юпитер с 10-15 градуса), както и следа от ПС породена от река от електрически поток протичащ между Юпитер и вулканичната му луна Йо.

 

Марс

Сиянията на Марс са много необикновен случай, защото за разлика от Земята и газовите гиганти, Марс вече няма вътрешно динамо, което да генерира магнитно поле. Но, по всичко изглежда, че то някога е съществувало и наблюдаваните локални магнитни полета в местата на разломите на марсианската кора са остатъци от него.

 Особеността е, че тънката атмосфера на Марс е бедна на кислород и молекулен нитроген, които са елементите създаващи видимите светлини на земните сияния. Уредите на екипа на Mars Express виждат само в ултравиолетовия диапазон и поради това не могат да кажат дали някоя бъдеща човешка мисия на Марс ще бъде свидетел на такива сияния. Това са невидими за човешкото око сияния и се генерират главно на нощната страна на Марс.  

За пръв път за ПС на Марс станало известно през 2004 г., когато ултравиолетовите и инфрачервените атмосферни спектрометри на Mars Express открили неголеми атмосферни ефекти, сходни на сияния. Mars Express наблюдава ПС на Марс на 22.11. 2008 г., като учените от Френската космическа агенция успяват да регистрират пълномащабно сияние. Фактът за наличие на сияния се потвърждава едновременно от няколко от инструментите на марсианския спътник – спектрометри, ултразвуков радар, радар-алтиметър и анализатор на енергийно неутрални атоми.

Ето възстановка на учените:

 

 

 

Тъй като ПС на Марс се разполагат не над полюсите, а най-често над тези повърхности на Марс, където са регистрирани изменения на магнитните свойства на кората му, а те са далеч от полюсите му, не е съвсем коректно да се наричат полярни сияния. Все пак, природата на марсианските сияния е същата като тази на земните.

 

 

 

Венера

 

Сияния са наблюдавани също и на Венера. Pioneer Venus Orbiter регистрира през 1986 г. чрез ултравиолетов спектрометър продължителни и разнообразни емисии с асиметрична яркост откъм нощната страна на планетата съпроводени с периоди на необичайна интензивност. Тъй като Венера няма планетарно магнитно поле, нейните сияния се проявяват като ярки и разливащи се лъчи с различна форма и интензивност, понякога разпростиращи се по целия планетен диск. Едно от обясненията на сиянията на Венера е, че са предизвикани от съприкосновението на електроните на слънчевия вятър с валежи в атмосферата откъм нощната страна на планетата.

Венера няма магнитно поле и поради това тя не би могла да има нощни ПС, като тези, които виждаме. Вместо това, частиците на слънчевия вятър проникват дълбоко в горната атмосфера, където се смесват с въглеродния двуокис и следи от кислород. ПС вероятно са подобни на рогообразните тук на Земята, но без много кислород и нитрогенни атоми за да се образува светлина, те вероятно са много слаби.

 

 

 

 

2. Изкуствени полярни сияния

 

ПС, както вече казахме, се причиняват от потоци електрони сблъскващи се с горната атмосфера. И така, ако монтираме електроннно оръдие на космическа совалка или друг космически апарат и се прицелим надолу – ще можем ли да създадем ПС?

По принцип, да, но на практика не е лесно да бъде повторена Майката-природа. И да си припомним, че всички ПС се проявяват на поне 60 мили над главите ни. Нужна е голяма мощ за да се създаде светлина видима на такава дистанция. Такива експерименти са правени – а именно, френско-съветският експеримент “Аркад” в северна Русия (също и няколко в САЩ), при които са установени светлинни петна, но само с помощта на чувствителни прибори.

Въпреки това, съществуват и други много по-драстични начини – като взривяване на ядрена бомба над атмосферата, тъй като бомбата създава голям брой бързи електрони. Такива експлозии са предложени от неконвенционалния гръцки учен Николас Христофилус. Той бил инженер по дизайн на елеваторни системи, но неговите истински интереси били насочени към магнетичните полета и към движението на йоните и електроните в тях. Той открил важна идея в дизайна на ускорители за ядрените изследвания, известни като “силно фокусиране”. Написал до Колумбийския университет в САЩ, описвайки какво е направил, но учените не обърнали достатъчно внимание на идеите на един асансьорен инженер от Атина, върнали му любезен отговор и изоставили идеята. Няколко години по-късно, руснаците стигнали до подобна концепция.

Все пак, Военно-въздушните сили на САЩ си спомнили Христопулос и го поканили в САЩ. Тъй като се интересувал от прихващането на частиците, Христопулос предложил създаването на изкуствен радиационен пояс около Земята, чрез взривяване на малка ядрена бомба над атмосферата.

Никой не подозирал за съществуването на постоянен естествен радиационен пояс и малка ядрена бомба била взривена от ВВС на САЩ във високите атмосферни слоеве близо до Хаваите. Те създали сияние в небето с цветовете на ПС, което предизвикало възхищението на хората в Хонолулу. Така Христопулос подготвил своите бомби (да полетят на ракета), докато Русия подготвяла своите Спутник и Ван Ален (Van Allen) вече бил готов с Explorer 1 и 3.

Спътник бил изстрелян през октомври 1957, Explorer 1 – в последния ден от януари 1958, новооткритият радиационен пояс бил описан през май, същата година, и 3 бомби от “Проекта Аргус” ("Project Argus") били взривени през август и септември 1958 г. над празно пространство над Южния Атлантик. Нищо не нарушило секретността на проекта и нито един вестник не споменал за това. Но електроните на бомбата били понесени от линиите на магнитното поле до техния противоположен край, близо до Азорските острови и предизвикало ярко сияние, което било наблюдавано от борда на кораби, намиращи се там. “Изкуствените радиационни пояси” от бомбите останали в продължение на 2 седмици и били наблюдавани от Explorer 4, построен от Ван Ален за тази цел.

Четири години по-късно, ВВС на САЩ решили да повторят експеримента в по-голям мащаб западно от Хаваите, използвайки хидрогенна бомба, около 1000 пъти по-мощна. Този път авроралните електрони били насочени към Самоа – близо до екватора, в район, където сияния никога не били наблюдавани. Експлозиите обаче били твърде близо до екватора, в район, където прихващането на частиците било много по ефективно. Радиационния пояс останал там за години, не седмици и бързо разрушил 3 сателита (включително Британски научен сателит, който НАСА току-що успешно била изстреляла), повреждайки техните соларни панели и лишавайки ги от мощност. Съветският съюз също взривил хидрогенни бомби в космоса, но на следващата година влязла в сила международна забрана за такива опити и всички експерименти били спрени.

 

 

...с изключително красиви фотографии! Поздрави!

boristodorov56

…...oooO………….....
…..(…..)…..Oooo….
.…… )./….(…..)…..
…..(_/…….)./…....
....…………(_/……....
..… АЗ БЯХ ТУК...

Нали? Истински се забавлявах, докато събирах и редактирах инфото и снимковия материал за постинга, макар че ми отне доста време!

ООО, добре дошъл и пак заповядай!