Întrebări frecvente despre Aurora şi răspunsuri
Source: http://odin.gi.alaska.edu/FAQ/
Aceasta este o compilaţie de întrebări din partea Forumului Alerte Aurora şi de la diverse e-mailuri trimise la adresa mea. Pentru fiecare întrebare există o scurtă, o propoziţie răspuns, şi un paragraf sau două, cu explicaţia un pic mai mult. Pentru mai multe explicaţii detaliate şi tehnice nu sunt alte pagini de web, şi am încercat să nu duplica prea mult aici, ci mai degrabă sunt incluse link-uri catre aceste pagini. Dacă aveţi comentarii, întrebări, sau sugestii, trimite-mi un mesaj la lumm@gi.alaska.edu. Dacă nu găsiţi răspunsul dvs. aici, puteţi încerca să Întrebări frecvente la Poker Flat, sau Asahi Aurora Sală de clasă. Pentru mai multe informaţii în profunzime, eu recomand fişiere de învăţământ lui David Stern. Un site web foarte frumos şi în profunzime, cu o mulţime de animaţii este programul de la COMET HAO (gratuit, dar inregistrarea este necesara). O carte buna (este greu pentru a pune pagini web pe un raft...) pe care am recomandăm este "Watcher Aurora Manualul" de Neil Davis.
Link-uri în timp real la datele geofizice, care sunt legate de Aurora şi prognoza Aurora pot fi găsite la date în timp real. Link-uri către site-uri web cu fotografia aurorale sunt colectate şi prezentate în colecţie aurorale Imagine Link-uri.
|
Aurora este o strălucire luminoasă a atmosferei superioare, care sunt cauzate de particule energetice care intră în atmosferă de la mai sus. |
|
|
|
Această definiţie aurora diferentiaza de alte forme de airglow, şi pornind de la luminozitatea cerului, care se datorează lumina reflectata sau dispersate. Caracteristici Airglow care au "interne" surse de energie sunt mai frecvente decât aurora, de exemplu, iluminat şi toate emisiile asociate optice sprites ca nu ar trebui considerate aurora. |
|
Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate:
|
|
Pe Pamant, particulele energetice care fac aurora provin din mediul geospace, magnetosfera. Aceste particule energetice sunt în mare parte electroni, protoni dar, de asemenea, aurora. Electronii trec de-a lungul liniilor de camp magnetic. Câmpul magnetic al Pamantului arata ca cea a unui magnet dipol în cazul în care liniile de camp ies si merge in Pamant apropiere de poli. Electronii aurorale sunt astfel ghidate la atmosfera latitudine mare. În timp ce patrund in straturile superioare ale atmosferei, sansa de coliziune cu un atom sau moleculă creşte mai profund, ele merg. Odată ce o coliziune are loc, atomul sau molecula ia o parte din energia particulei energetice şi îl stochează ca internă a energiei, în timp ce electronul merge mai departe cu o viteză redusă. Procesul de stocare a energiei într-o moleculă sau atom se numeşte "interesant" atom. Un atom excitat sau moleculă poate reveni la starea de non-excitat (starea fundamentală), prin trimiterea de pe un foton, adică prin lumina.|
Compoziţia şi densitatea de atmosfera şi altitudinea de aurora determina posibile emisii de lumină. |
||
|
|
||
|
Filmul fotografic are o sensibilitate diferită de culori decât ochiul, prin urmare, veţi vedea de multe ori mai mult roşu aurora pe fotografii decât cu ochiul liber. Deoarece nu există mai mult oxigen atomic la altitudini mari, aurora roşu tinde să fie pe partea de sus a regulate verde aurora. Culorile pe care le vedem sunt un amestec de toate emisiile aurorale. La fel ca lumina soarelui alb, este un amestec de culorile curcubeului, Aurora este un amestec de culori. Impresia de ansamblu este o stralucire verzui-albicios. Foarte intens Aurora devine o margine mov în partea de jos. Violet este un amestec de emisii de albastru şi roşu de la molecule de azot. |
||
|
Emisia de verde de la atomi de oxigen are un lucru deosebit despre ea: de obicei, un atom excitat sau molecula revine la starea de bază imediat, şi emisia unui foton este o chestiune de microsecunde sau mai puţin. Atom de oxigen, cu toate acestea, este nevoie de timp sa. Numai după aproximativ o secundă 3 / 4 nu se întoarcă atom excitat la starea de bază a emite fotonul verde. Pentru fotonul roşu este nevoie de aproape 2 minute! În cazul în care atom se întâmplă pentru a ciocni cu un alt aer de particule în acest timp, ea ar putea deveni doar energia de excitare pe la partenerul de coliziune, şi, astfel, niciodată nu radieze fotoni. Coliziuni sunt mult mai probabil atunci când gaz atmosferic este dens, astfel încât acestea să se întâmple mai des, mai jos vom merge. Acesta este motivul pentru care culoarea roşie a oxigenului apare doar la foarte sus a unui aurora, în cazul în care coliziunile dintre atomii şi moleculele de aer sunt rare. Mai jos aproximativ 100 km (60 mile) altitudine, chiar culoarea verde nu se obţine o şansă. Acest lucru se întâmplă atunci când vom vedea un purpuriu de frontieră mai mic: de emisie verde se stinge prin ciocniri, şi tot ce rămâne este amestecul de albastru / rosu a emisiilor de azot molecular. |
||
|
Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
||
Atunci când un atom excitat sau molecula revine la starea de sol, aceasta trimite un foton cu o energie specifică. Această energie depinde de tipul de atom şi la nivel de excitare, iar noi percepem energia unui foton de culoare. Straturile superioare ale atmosferei constă în aer la fel ca aerul pe care îl respirăm. La altitudini foarte mari nu există oxigen atomic în plus faţă de normală a aerului, care este compus din azot molecular şi oxigen molecular. Electronii energetice din Aurora sunt suficient de puternice pentru a împărţi ocazional moleculele de aer în azot şi atomi de oxigen. Fotoni care ies din aurora au, prin urmare, culorile semnarea de molecule de azot şi de oxigen si atomi. Atomi de oxigen, de exemplu, emit fotoni puternic în două culori tipice: verde şi roşu. Rosu este o culoare roşie maronie, care este la limita a ceea ce ochiul uman poate vedea, şi, deşi de emisie roşu auroral este adesea foarte luminos, putem vedea abia-l.
|
Marginea de jos este de obicei la 100 km (60 mile) altitudine. Aurora se întinde pe o gama foarte mare altitudine. Altitudinea în cazul în care emisiile provine din depinde de energie a electronilor energetice care fac aurora. Mai multă energie mai mare pumn, şi mai adânc electronul ajunge în atmosferă. Foarte intense aurora din electroni de energie inalta poate fi la fel de scăzut ca 80 km (50 mile). Partea de sus a vizibile aurora Peters stele la aproximativ 200-300 km (120-200 km), dar, uneori, aurora altitudine mare poate fi văzută la fel de mare ca 600 km (350 mile). Este vorba despre altitudinea la care navetei spatiale, de obicei, companii aeriene au zboruri. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
|
Energetice particule încărcate de magnetosfera. Cauza imediată a aurorei sunt precipitare particule energetice. Aceste particule sunt electronii şi protonii care sunt alimentate în mediul geospace apropiat. Acest proces energizarea trage energia de interacţiune a magnetosferei Pământului cu vântul solar. Magnetosfera este un volum de spaţiu care înconjoară Pământul. Am această magnetosfera din cauza câmpului magnetic terestru intern. Acest domeniu se extinde în spaţiu până când acesta este echilibrat de vântul solar.
Vântul solar este atmosfera exterioară a Soarelui nostru. Soarele este atât de fierbinte ca aceasta fierbere de pe straturile sale exterioare, iar rezultatul este un gaz constanta pasivă extinde foarte subţire. Acest vântului solar constă nu de atomi şi molecule, dar de protoni şi electroni (aceasta se numeşte o plasmă). Embedded în acest vantul solar este campul magnetic al soarelui. Densitatea este atât de scăzută încât am putea numi şi un vid. Cu toate acestea este slabă, atunci când această vântul solar întâlneşte o planeta, are să curgă în jurul ei. Atunci când această planetă are un câmp magnetic, vântul solar vede acest camp magnetic ca un obstacol, astfel cum protonii şi electronii nu se pot deplasa liber pe teritoriul unui câmp magnetic. Aceste particule practicate sunt constrânse să se deplaseze aproape întotdeauna numai de-a lungul câmpului magnetic. De asemenea, atunci când acestea sunt forţaţi să se mute într-o anumită direcţie, un câmp magnetic se va muta cu ei sau va fi îndoit în direcţia fluxului. Dacă câmpul magnetic forţele de mişcare plasmă sau dacă propunerea plasmatice apleacă câmpul magnetic depinde de intensitatea câmpului şi forţa de mişcare. Atunci când vântul solar întâmpină campul magnetic al Pamantului, aceasta se va îndoi astfel câmpul cu excepţia cazului în câmpul devine prea puternic. Intensitatea câmpului magnetic scade cu distanta de la Pamant. Distanţa de la care vantul solar si campul magnetic al Pamantului se echilibrează reciproc este de aproximativ 10-12 razele Pamantului (1 RE este 6371 km). Pentru comparaţie, Luna se află la aproximativ 60 RE, sateliţi geostaţionari sunt la aproximativ 6 RE. Un complot care afişează distanţa efectivă în timp real pot fi găsite la acest site. În interiorul acestui volum, care este delimitată de vântul solar este numit magnetosfera. La interfaţa dintre vântul solar şi de energie magnetosfera, poate fi transferată în magnetosfera de o serie de procese. Cel mai eficient este un proces numit reconectare. Atunci când câmpul magnetic din vantul solar si campul magnetic a magnetosferei sunt anti-paralel, câmpurile pot topi împreună, şi a vântului solar posibilitatea să glisaţi câmpul magnetospheric şi plasmă de-a lungul. Acest lucru este foarte eficient în plasmă magnetospheric energizant. În cele din urmă, magnetosfera răspunde de dumping electroni şi protoni în atmosferă latitudine superior al liceului în cazul în care energia de plasma poate fi disipat. Acest apoi duce la aurora. Aici este o animaţie (1.6MB), care ilustrează acest proces. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate:
|
|
Limitează de camp magnetic de mişcare a electronilor aurorale. Ganditi-va pictate ca liniile campului magnetic.
Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
Electronii care fac Aurora sunt particule încărcate, iar ei nu sunt liberi să se mute în orice fel de direcţie. Câmpuri magnetice împiedica propunere de particule incarcate atunci când încearcă să traverseze câmpul magnetic. Particule încărcate se pot mişca liber numai paralel cu campul magnetic (fie în direcţia câmpului sau împotriva lui). Atunci când vântul solar întâlneşte ajunge la exterior de campul magnetic al Pamantului, domeniul devine distorsionat de către mişcarea de plasmă (a se vedea întrebarea anterioară). În apropierea Pământului câmpul magnetic este prea puternică, iar miscarea electronilor este ghidat de campul magnetic al Pamantului. Când un electron spirale de-a lungul câmpului magnetic în atmosferă, acesta rămâne pe sau în apropierea acestei linii domeniu chiar şi atunci când acesta face o coliziune. Prin urmare, Aurora arata ca raze sau perdele.|
Există întotdeauna un aurora la un anumit loc de pe Pamant. |
||
|
Aurora slabe, cu un oval mic, aurorale abia vizibile în această imagine de la instrumentul VIS POLAR. lumină puternică formă crescant pe stânga este din luminoase Soare Pamant. |
|
Substorm Intense aurorale, cu aurora peste Marilor Lacuri. Imagini de la instrument VIS POLAR. |
|
Atunci când vântul solar este calmă, aurora ar putea fi doar la latitudini mari si ar putea fi slab, dar nu există încă aurora. Pentru a vedea aurora, cu toate acestea, cerul trebuie să fie întuneric şi clar. Sunlight şi norii sunt cel mai mare obstacol pentru observaţii aurorale. Dacă aveţi un aparat de fotografiat pe un satelit vă puteţi privi în jos pe Aurora, şi veţi găsi un inel de formă ovală de pe Pământ luminozitate încoronare, în orice moment. Când vântul solar este perturbat la un episod acut recent sau alt eveniment la soare, am putea obţine foarte puternic aurora. După ce vântul solar a transferat o mulţime de energie în magnetosfera, o eliberare bruscă a acestei tensiuni a construit-up poate provoca un afişaj exploziv aurorale. Aceste evenimente sunt denumite mari substorms. O substorm, de obicei, începe cu o extindere lentă a oval auroral, urmată de o bruscă de strălucire de un loc mic, numit despartirea aurorale. Acest lucru la faţa locului, de obicei, este aproape de acel loc de oval auroral, care este pe partea opusă a soarelui, ceea ce înseamnă aproape de locul unde este miezul nopţii. Această strălucire rapid creşte până când întregul oval auroral este afectat. Un observator de pe teren în cazul în care acest lucru are loc despartirea va vedea dintr-o dată de strălucire a aurorei care pot umple aproape întregul cer în termen de câteva zeci de secunde. Acest Aurora va fi în formă de perdele rapid în mişcare. Dacă sunteţi în partea de vest oval auroral de această separare, veţi vedea o aurora luminos se deplasează spre tine de la est, care ar putea acoperi aproape întregul cer şi pentru a muta de la est la orizontul vestic în câteva minute. Acest Aurora va arata de multe ori ca o spirală uriaşă de perdele, cu bucle mai mici în cadrul perdele. După aceste scad aurorale perdele, cerul s-ar putea fi umplute cu patch-uri difuze de aurora care activa si dezactiva. Substorm întreg de obicei, durează între 30 şi 90 de minute. În timpul perioadelor de activitate solară ridicat, am putea avea mai multe substorms per noapte, aici este un film de 4 substorms după fiecare alte (3,8 Mb), următorul text reciproc, observat din satelit IMAGE. În medie, există aproximativ 1500 de substorms pe an, dar de multe ori nu pot fi mai multe zile între substorms. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
||
|
Poate. Aceasta este o întrebare dificilă de răspuns. Este uşor să spunem că Aurora nu face nici un sunet audibil. Atmosfera superioara este prea subtire pentru a transporta undele sonore, şi Aurora este atât de departe ca s-ar lua un val de sunet 5 minute pentru a călători dintr-o deasupra capului aurora la pământ. Dar mulţi oameni susţin că au auzit ceva în acelaşi timp, atunci când există aurora pe cer. Sunt conştient de un singur caz în care un microfon a fost capabil sa detecteze sunetele audibile asociate cu Aurora ( Acustică aurorale: site-ul web nu are probe de sunet, dar veţi găsi o legătură într-o foarte frumos şi în profunzime de hârtie acolo). Dar nimeni nu poate respinge pretenţiile mulţi dintre oamenii şedinţei ceva, iar acest lucru este adesea descris ca sa fluieri, sâsâit, bristling, sau swooshing. Ce este faptul că oferă oamenilor senzatia de a auzi sunetul în timpul afişează aurorale este o întrebare fără răspuns. Prin căutarea unui răspuns la această întrebare, vom afla, probabil, mai multe despre creier şi cum funcţionează decât senzuală percepţia despre aurora. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
Pe Pământ, în cazul în care ghidurile magnetic dipol domeniul particulele energetice care fac aurora, avem un inel de formă ovală din aurora în jurul valorii de poli magnetici. Particulele nu le pasă dacă acestea sunt de gând spre sud sau spre nord de-a lungul câmpului magnetic, astfel încât aurora pe cele două emisfere este aceeaşi. Desigur, atunci când în emisfera nordică are de iarnă şi întunericul care este nevoie pentru a vedea aurora, Polul Sud a lumina puternica pe tot parcursul zilei. Deci, este numai în timpul toamna si primavara că o persoană din Antarctica ar putea primi pe telefon pentru a apela pe cineva în Alaska pentru a afla dacă aurora arată la fel.
Când luaţi fotografii de aurora la aceste două locuri, spirale mari pe care le vedem uneori în Aurora va arata de multe ori ca imagini în oglindă una de cealaltă.|
O strălucire difuză aurorale cauzată de precipitarea protoni energetic, de obicei, prea întuneric ca să fie vizibile. Cele mai vizibile aurora vine de la electroni de precipitare. Cu toate acestea, magnetosfera lăstari, de asemenea, protoni energic spre atmosfera. Atât electronii şi protonii sunt particule încărcate, iar ei nu sunt liberi să se mute în orice fel de direcţie (a se vedea întrebarea 6). Formele perdea de Aurora rezultatelor din această restricţie privind propunerea de particule incarcate. Când un electron spirale de-a lungul câmpului magnetic în atmosferă, acesta rămâne pe sau în apropierea acestei linii domeniu chiar şi atunci când acesta face o coliziune. Prin urmare, Aurora arata ca raze sau perdele. Atunci când un proton spirale în atmosferă de-a lungul unei linii de câmp este la fel de limitată în propunerea sa. Într-o coliziune, cu toate acestea, protoni poate captura un electron din atom sau molecula care se ciocneşte cu, şi este apoi un atom de hidrogen neutru (de exemplu, un proton şi un electron legat împreună). Acest atom de hidrogen este liber sa calatoreasca in orice directie, independent de câmpul magnetic. Ea poate transforma din nou într-un proton într-o coliziune ulterioare, şi să fie obligat să se deplaseze de-a lungul directia campului magnetic. Acest proces se poate repeta în sine de mai multe ori înainte de toată energia iniţială a protonului este uzat. Efectul acestui drum şerpuit este că Aurora protonul este întins şi dă o strălucire foarte difuz, mai degrabă decât perdele limitată de electroni aurora. Pentru că este atât de răspândit afară, de protoni aurora nu este de obicei destul de puternic pentru a fi vizibile pentru ochiul uman. Instrumente sensibile şi camere, cu toate acestea, se poate vedea acest lucru aurora. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
|
Lacunele dintre difuze aurora.
Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
Uneori poti avea perdele difuze aurorale şi arce care au lacune mici. Aceste lacune sunt, de obicei, mai subtiri decat grosimea arc de lângă golul, si arata ca o perdea aurorale negru încorporate în strălucirea aurorale luminoase în jurul lor. Aurorele negru poate avea bucle şi orice altă structură. Sentiment de direcţie a acestor bucle este opusă celei de perdele regulat aurorale. Cel mai probabil, câmpurile electrice care sunt prezente in ionosfera superioară sau inferioară a preveni electroni din magnetosfera ajunge la atmosferă, sau rândul său, chiar în jurul valorii de electroni de precipitare.|
Da, dar cu încredere mai puţin de prognoza meteo.
Privind la soare, şi încercând o previziune de 2-3 zile, de obicei, numai spune-ne probabilitatea şi momentul în care un eveniment va avea loc în termen de câteva ore, şi am putea estima dimensiunea oval auroral. Asta înseamnă că am putea fi în măsură să spun că Aurora este probabil să ajungă la o anumită libertate, şi că acest eveniment va începe la un moment dat. Folosind datele prin satelit de la vantul solar pentru o predictie de 1-2 ore, am putea vedea, de asemenea, în cazul în care condiţiile pentru o substorm au dreptate. În acest caz, am putea fi în măsură să prezică apariţia unei substorm şi prezice o estimare a intensităţii de o aurora. Uitam de observaţiile prin satelit din interiorul magnetosferei, putem rafina intensitatea şi calendarul unui substorm aşteptat. Puteţi urmări, de asemenea, cer, şi dacă vedeţi un comportament tipic substorm, de exemplu, o aurora slabă şi difuză care se mişcă încet spre sud, poţi prezice o despartire aurorale câteva minute în viitor. Link-uri pentru informaţii suplimentare şi mai detaliate: |
|
Da, dar limitat la atmosfera la mare altitudine. |
|
Având în vedere că Aurora are loc la o altitudine de aproximativ 90-100 km, numai din atmosferă la înălţime sau mai sus rezultă că este afectată de aurora. Unele ionizare pot să apară câteva zeci de kilometri mai jos, şi poate avea efecte asupra propagării undelor radio. Ham radio-operatorii poate constata că la unele frecvenţe, undele radio nu se va propaga departe. Efectul major al Aurora este, totuşi, la altitudinea de 100-200 de km. Particulele de precipitare care produc lumina, de asemenea, cauza de ionizare si de incalzire a atmosferei ambiant. Ionizare are drept consecinţă faptul că proprietăţile electrice ale schimbărilor atmosferei şi a curenţilor pot curga mai usor. În afară de particulele încărcate care provoacă lumina de aurora, există curenţi care curge între magnetosfera şi interior ionosfera şi în imediata apropiere a aurorei. Aceşti curenţi, de asemenea, contribuie la încălzirea de gaz atmosferic la altitudini aurorale. De încălzire de la acesti curenti este de obicei mult mai mult decât prin precipitarea particulelor în sine. Odată ce gazul din Aurora este incalzita, vrea să crească, astfel încât convectie poate fi condus de către Aurora. Curenţi în Aurora nu numai fluxul vertical. Un curent trebuie să fie o buclă închisă, astfel încât există curenţi care curge spre şi de la magnetosferei şi orizontal, în imediata apropiere a aurorei, de asemenea. Curenţi în şi în jurul Aurora plătesc de fapt, particule care se mişcă; sarcini pozitive într-o singură direcţie, negativ în celelalte. Aceste particule se deplasează se poate ciocni cu gaz neutru a atmosferei superioare şi trageţi de gaze de-a lungul. Acest lucru înseamnă că nu numai convectie verticale vor fi cauzate de aurora, dar, de asemenea, vânturile orizontale. Deşi schimbările de temperatură şi vânt în interiorul şi în apropierea Aurora pot fi foarte mari, unele la altitudini de temperatura se poate ridica la valoarea de zece ori, iar vântul poate sufla la câteva sute de metri pe secunda (mai mult de 1000 mph), niciuna dintre aceste perturbări în jos pentru a ajunge în cazul în care vremea are loc. Există unele speculaţii că schimbările pe termen lung, în vreme spaţiu, şi anume efectele pe termen lung de Aurora şi fenomene similare, pot influenţa variaţia pe termen lung a climei de pe Pământ. Acesta este obiectul de cercetare în curs de desfăşurare. Alte fenomene asociate cu Aurora sunt perturbatii in campul magnetic al Pamantului. Atunci când avem o substorm puternic, câmpului magnetic în cadrul aurora poate fi redus cu pana la câteva procente din valoarea sa. Asta, apropo, este motivul pentru care aceste evenimente puternice aurorale sunt denumite "substorms": Pământ experienţele furtuni magnetice ocazionale, care sunt schimbarile la nivel mondial în câmp magnetic. Substorm aurorale este o schimbare similară în câmpul magnetic, ci numai se întâmplă pe o scară mai mică limitat la regiunile polare, prin urmare, acestea sunt "sub"-furtuni. Useful InfoPublished (Last edited): 07-11-2011
|