Tarih Podcast'leri

Kuzey Işıkları, İzlanda

Kuzey Işıkları, İzlanda

Antik Kökenlerde, insan olarak takip edebileceğimiz en önemli bilgi alanlarından birinin başlangıçlarımız olduğuna inanıyoruz. Ve bazı insanlar mevcut hikayeden memnun görünse de, bizim görüşümüz, henüz keşfedilmemiş ve açıklanmamış sayısız gizem, bilimsel anormallik ve şaşırtıcı eserler olduğu yönünde.

Ancient Origins'in amacı, son arkeolojik keşifleri, hakemli akademik araştırmaları ve kanıtları öne çıkarmanın yanı sıra dünya çapında bilim, arkeoloji, mitoloji, din ve tarih hakkında alternatif bakış açıları ve açıklamalar sunmaktır.

Bilimsel araştırmaları sıra dışı bakış açılarıyla birleştiren tek Pop Arkeoloji sitesiyiz.

Bu arkeoloji web sitesi, en iyi uzmanları ve yazarları bir araya getirerek, kayıp medeniyetleri keşfediyor, kutsal yazıları inceliyor, antik yerleri geziyor, eski keşifleri araştırıyor ve gizemli olayları sorguluyor. Açık topluluğumuz, türümüzün dünya gezegenindeki kökenlerini araştırmaya ve keşiflerin bizi nereye götürebileceğini sorgulamaya kendini adamıştır. Başladığımız hikayeyi yeniden anlatmaya çalışıyoruz.


Aurora borealis

Aurora Borealis veya Kuzey Işıkları yüzyıllar boyunca bizi büyüledi. Tarih boyunca, dünyanın vahşi doğalarındaki insanlar, gecenin karanlığında, gökyüzünde dönen yanardöner yeşil, kırmızı, sarı, pembe, mor ve beyaz ışık şeritlerine hayretle bakmışlardır.

Aurora'nın nedenini tanrılara, ruhlara ve büyülü yaratıklara bağladık. Ancak artık bunun uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıkların ve Güneş'in Dünya'nın manyetik alanına çarpmasının sonucu olduğunu biliyoruz. Bu parçacıklar, güneş rüzgarı dediğimiz sabit bir akışta yıldızımızı terk eder ve ayrıca güneş patlamaları sırasında yüzeyinden ateşlenir. Gezegenimizin manyetik alanı üzerindeki etkileri, yüklü parçacıkları atmosfere - başımızın 60 ila 250 mil yukarısına - iter ve burada çarpıcı çeşitlilikte şekiller ve renkler üretirler.

Aurora genellikle ilk önce gökyüzünde doğudan batıya uzanan bir yay olarak görünür. Gecenin ilerleyen saatlerinde, dalgalanan flamalar, titreşen küreler, gökyüzünde yüksek bir noktadan görünen bir ışın koronası veya dağınık ışık parçaları olarak gelişebilir. Aurora'nın görünümünün tek bir gecede bu kadar değişebilmesi, onu daha da büyüleyici kılıyor.


Kp-endeksi

NS Kp-endeksi Güneş rüzgarının neden olduğu Dünya'nın manyetik alanının bozulmasını tanımlar. Güneş rüzgarı ne kadar hızlı eserse türbülans o kadar büyük olur. Endeks, düşük aktivite için 0'dan 9'a kadar değişmektedir; bu, yoğun bir jeomanyetik fırtınanın sürmekte olduğu anlamına gelir.

Aşağıdaki bilgiler – kitaptan İzlanda'nın üzerindeki Kuzey ışıkları ve gece gökyüzüne rehberiniz (2019'un başlarında yayınlandı)– İzlanda'dan görüldüğü gibi farklı Kp endekslerinin nasıl göründüğünü açıklar:

  • Kp 0Sessizlik – Aurora oval çoğunlukla İzlanda'nın kuzeyinde. Kuzey gökyüzünde alçak, fotoğraflarda görülen soluk auroralar
  • 1. puanSessizlik İzlanda üzerinde oval Aurora, kuzey gökyüzünde alçakta çıplak gözle görülebilen soluk ve sessiz auroralar
  • Kp 2Sessizlik Auroralar kolayca görülebilir ve daha parlak ve daha dinamik hale gelir
  • Kp 3kararsız – Zirvede parlak auroralar görülebilir. Soluk yeşil renk daha belirgin
  • Kp 4Aktif – Parlak, sabit ve dinamik kuzey ışıkları görülebilir. Daha fazla renk görünmeye başlar
  • Kp 5küçük fırtına – Parlak, sabit ve renkli aurora ekranı, kırmızı ve mor renkler belirir. Aurora korona muhtemelen
  • Kp 6orta şiddette fırtına – Parlak, dinamik ve renkli aurora ekranı. Aurora korona büyük ihtimalle. Onlara tanık olanlar için unutulmaz
  • Kp 7Güçlü fırtına – Parlak, dinamik ve renkli auroralar. Güney gökyüzünde görünür. Aurora korona büyük ihtimalle
  • Kp 8Şiddetli fırtına – Parlak, dinamik ve renkli auroralar. Aurora 50° enlem civarında görüldü
  • Kp 9yoğun fırtına – Kutup ışıkları 40° enlem civarında görüldü. Kırmızı aurora ve korona büyük olasılıkla. Çoğu zaman güçlü koronal kütle ejeksiyonlarından kaynaklanır.

Kp-endeksinin Kuzey Işıklarının gücünü kesin olarak tahmin etmediğini belirtmek önemlidir. Yine de ne bekleyeceğiniz konusunda iyi bir fikir sağlar. Daima bir tutam tuzla bir Kp-endeksi tahmini alın.

Aşağıdaki veriler, Leirvogur Manyetik Gözlemevi'nden ölçüldüğü üzere geçen haftanın K-endeksini göstermektedir.


Avrupa

Kuzey Işıklarının Güney Avrupa üzerinde görünmesi nadirdir ve bu tür görünümler, genellikle gece gökyüzünde kırmızı Auroraların ortaya çıkmasına neden olan yoğun güneş aktivitesi gerektirir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, ortaya çıktıkları nadir, nadir durumlarda, oldukça heyecana neden olurlar ve oldukça yakın zamana kadar, Aurora'nın kökeninden habersiz bir halkı korkutmak için yeterliydiler.

Örneğin Fransa ve İtalya'nın yoksul sakinleri, ışıkların savaştan veba ve ölüme kadar her şeyin patlak vermesini müjdeleyen kötü bir alamet olduğuna inanıyorlardı. İskoçya ve İngiltere'de, Fransız Devrimi'nden sadece birkaç hafta önce gökyüzünün kıpkırmızı olduğu söyleniyor ve daha sonra Galya komşu eyaletlerinde yaklaşan çekişmenin bir işareti olarak kabul edildi.

Geceleri kırmızı gökyüzü - bir kıyamet alameti

Resim kredisi: Antti Pietikainen


Hakkında

Müzelerin amacı, insanlara İzlanda kültürünün hayal gücü, doğa ve hikaye anlatma ortamından yetişen yetenekle şekillenen bir parçasını tanıtmaktır.

Anlatılan hikayeler, hem atmosfere hem de çevreye uyması ve konuklara hikayelerin nereden geldiği ve nasıl başladıkları hakkında fikir vermesi için özenle seçilir.
Hem elf hem de hayalet müzesi, kültürün bu bölümünü ve hikayelerimizi canlı tutmanın ortak tutkusu tarafından yaratılan özel olarak finanse edilmektedir. Her iki müzeyi de beğeneceğinizi umuyoruz. Seçtiğimiz öne çıkan hikayeleri anlatan bir sesli rehberiniz olacak, ardından elf müzesinde bulunan hediyelik eşya dükkanında biraz alışveriş yapma veya barda içecek, kahve, çay veya alkollü içeceklerin yanı sıra waffle yeme fırsatına sahip olacaksınız. hayalet müzesinde.
Personelimiz ayrıca geziler, geziler hakkında genel bilgiler sağlayabilir ve hatta gerekirse bu tür rezervasyonlarda yardımcı olabilir.
Genel sloganımız, ihtiyaç duyulduğunda ve mümkün olduğunda yardımcı olmaktır.

Burada İzlanda'nın Hayalet ve Elf Müzeleri'nde, hem yerel hem de uluslararası gezginleri İzlanda kültürü hakkında eğitmek için eğlenceli ve etkileşimli bir yol sağlamak birincil hedefimizdir. İzlandalıların doğayla ve ev dedikleri yerle olan bağlarından doğan başlangıç ​​hikayelerimize kadar uzanan hikayeleri sizlerle paylaşıyoruz.

İzlanda'daki Hayalet ve Elf Müzeleri, kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan İzlanda Harikaları tarafından finanse edilmekte ve işletilmektedir. İzlanda Harikaları, elde ettiği geliri, sahip olduğumuz temel değerlere uygun, özenle seçilmiş alıcılara bağışlar.

Hem Hayalet hem de Elf Müzelerinde hikayeler, İzlanda kültürünün ve tarihinin en ayrılmaz parçalarını temsil edecek şekilde özenle seçilmiştir. Kullanıcılar, müzelerde kendi kendine rehberli sesli/görsel turlara başlayacaklardır. Müzeler, anlatılan hikayelerle doğrudan ilişkili olan benzersiz bir atmosfer ve ortam sağlamayı amaçlamaktadır. Her konuğa kişisel dinleme cihazları sağlanacaktır. Ziyaretçileri Elf Müzesi'ndeki hediyelik eşya dükkanında ücretsiz bir fincan kahve içmeye veya sıcak waffle'ların tadını çıkarmaya ve muhtemelen Ghost Museum'daki barda soğuk bir bira ile susuzluğunuzu gidermeye davet ediyoruz.

Personelimiz ayrıca İzlanda'daki geziler hakkında genel bilgiler vermekten mutluluk duyacaktır ve hatta gezi rezervasyonu konusunda yardım sunabilir.

İzlanda'nın Hayalet ve Elf Müzeleri, İzlanda mirasını ve kültürünü şekillendiren bu temel hikayeleri canlı tutmaya çalışırken, sürükleyici ve eğitici bir deneyim sunar.


İçindekiler

Kelime "aurora", güneşin doğuşunu duyurmak için doğudan batıya seyahat eden Roma şafak tanrıçası Aurora'nın adından türetilmiştir.[2] Antik Yunan şairleri bu ismi mecazi olarak şafağa atıfta bulunmak için kullandılar ve genellikle onun renk oyunundan bahsettiler. aksi takdirde karanlık gökyüzünde (Örneğin., "pembe parmaklı şafak"). [3]

Çoğu aurora, "auroral bölge" olarak bilinen bir bantta meydana gelir, [4] tipik olarak enlemde 3° ila 6° genişliğinde ve tüm yerel zamanlarda (veya boylamlarda) jeomanyetik kutuplardan 10° ile 20° arasında, en açık şekilde gece karanlık bir gökyüzüne karşı görüldü. Şu anda bir aurora gösteren bir bölge, güneş rüzgarı tarafından Dünya'nın gece tarafına doğru yer değiştiren bir bant olan "auroral oval" olarak adlandırılır. [5] Jeomanyetik bir bağlantı için erken kanıtlar, auroral gözlemlerin istatistiklerinden gelir. Elias Loomis (1860), [6] ve daha sonra Hermann Fritz (1881) [7] ve Sophus Tromholt (1881) [8], aurora'nın esas olarak aurora bölgesinde ortaya çıktığını belirledi.

Kuzey enlemlerinde, etki aurora borealis veya kuzey ışıkları olarak bilinir. Eski terim Galileo tarafından 1619'da Roma şafak tanrıçasından ve kuzey rüzgarının Yunanca adından türetilmiştir. [9] [10] Güneydeki muadili, aurora australis veya güney ışıkları, aurora borealis ile hemen hemen aynı özelliklere sahiptir ve kuzey aurora bölgesindeki değişikliklerle eş zamanlı olarak değişir. [11] Aurora australis, Antarktika, Şili, Arjantin, Yeni Zelanda ve Avustralya'daki yüksek güney enlemlerinden görülebilir. Aurora borealis, Alaska, Kanada, İzlanda, Grönland, Norveç, İsveç ve Finlandiya gibi Kuzey Kutup Dairesi'nin merkezine yakın olmaktan görülebilir.

Jeomanyetik bir fırtına, aurora ovallerinin (kuzey ve güney) genişlemesine neden olarak aurora'yı daha düşük enlemlere getirir. Auroraların anlık dağılımı ("auroral oval") [4] biraz farklıdır, manyetik kutbun gece tarafına doğru yaklaşık 3–5° ortalanır, böylece auroral yaylar, söz konusu manyetik kutup iki kutup arasında olduğunda ekvatora doğru en uzağa ulaşır. gözlemci ve Güneş. Aurora, manyetik gece yarısı olarak adlandırılan bu zamanda en iyi şekilde görülebilir.

Aurora ovalinde görülen auroralar doğrudan tepede olabilir, ancak daha uzaktan, güneş alışılmadık bir yönden doğuyormuş gibi, kutup ufkunu yeşilimsi bir parıltı veya bazen soluk bir kırmızı olarak aydınlatırlar. Auroralar ayrıca, auroral bölgenin kutup yönünde ya yaygın yamalar ya da subvisual olabilen yaylar [12] olarak meydana gelir.

Auroralar, zaman zaman, bir jeomanyetik fırtına auroral ovali geçici olarak genişlettiğinde, aurora bölgesinin altındaki enlemlerde görülür. Büyük jeomanyetik fırtınalar en çok 11 yıllık güneş lekesi döngüsünün zirvesi sırasında veya zirveden sonraki üç yıl boyunca görülür. [13] [14] Bir elektron, yerel jeomanyetik alan vektörü B'ye sırasıyla paralel ve dikey olan hız vektörleri tarafından belirlenen bir açıyla bir alan çizgisi etrafında döner (döner). Bu açı "açı açısı" olarak bilinir. "parçacığın. Elektronun alan çizgisinden herhangi bir zamanda uzaklığı veya yarıçapı, Larmor yarıçapı olarak bilinir. Elektron atmosfere daha yakın olan daha büyük alan kuvvetine sahip bir bölgeye giderken perde açısı artar. Bu nedenle, atmosfere girmeden önce açı 90° olursa, oradaki daha yoğun moleküllerle çarpışmak için bazı parçacıkların geri dönmesi veya ayna tutması mümkündür. Aynalamayan diğer parçacıklar atmosfere girer ve çeşitli yüksekliklerde auroral görüntüye katkıda bulunur. Diğer aurora türleri uzaydan gözlemlenmiştir, örneğin, kutup başlığı boyunca güneşe doğru uzanan "kutup yönündeki yaylar", ilgili "teta aurora", [15] ve öğlen yakınlarında "gündüzü yayları". Bunlar nispeten nadirdir ve yeterince anlaşılmamıştır. Titreyen aurora, "siyah aurora" ve görsel kırmızı yaylar gibi diğer ilginç etkiler ortaya çıkar. Tüm bunlara ek olarak, iki kutup çizgisinin çevresinde gözlenen zayıf bir parıltı (çoğunlukla koyu kırmızı), Dünya'nın içinden geçenleri kuyruğa sürüklenen ve uzaktan kapananları ayıran alan çizgileri.

Resimler Düzenle

Auroral emisyonların meydana geldiği irtifalar, 12.000'den fazla aurora üçgenlemek için kameralar kullanan Carl Størmer ve meslektaşları tarafından ortaya çıkarıldı. [16] Işığın çoğunun yerden 90 ila 150 km yükseklikte üretildiğini ve zaman zaman 1000 km'nin üzerine çıktığını keşfettiler. Aurora görüntüleri bugün önemli ölçüde daha yaygın [ ne zaman? ] yeterince yüksek hassasiyetlere sahip dijital kameraların kullanımındaki artış nedeniyle geçmişe göre. [17] Auroral görüntülere film ve dijital maruz kalma zorluklarla doludur. Mevcut farklı renk spektrumları ve maruz kalma sırasında meydana gelen zamansal değişiklikler nedeniyle sonuçlar biraz tahmin edilemez. Film emülsiyonunun farklı katmanları, daha düşük ışık seviyelerine farklı tepki verir ve bir film seçimi çok önemli olabilir. Daha uzun pozlamalar, hızla değişen özellikleri üst üste getirir ve genellikle bir ekranın dinamik özniteliğini kaplar. Daha yüksek hassasiyet, tanecikli sorunlar yaratır.

David Malin, astronomik fotoğrafçılık için birden fazla filtre kullanarak çoklu pozlamaya öncülük etti ve görsel ekranı daha doğru bir şekilde yeniden oluşturmak için görüntüleri laboratuvarda yeniden birleştirdi. [18] Bilimsel araştırmalar için, insanlara görünümü simüle etmek için genellikle ultraviyole ve renk düzeltme gibi vekiller kullanılır. Aurora avcıları için oldukça faydalı bir araç olan ekranın kapsamını belirtmek için tahmin teknikleri de kullanılır. [19] Karasal özellikler genellikle aurora görüntülerine girerek onları daha erişilebilir ve büyük web siteleri tarafından yayınlanma olasılığını artırır. [20] Standart film (100 ile 400 arasındaki ISO derecelendirmeleri kullanılarak) ve tam diyaframa sahip tek lensli refleks fotoğraf makinesi, hızlı lens (örneğin f1.4 50 mm) ve 10 ile 30 arasında pozlama ile mükemmel görüntüler elde edilebilir aurora'nın parlaklığına bağlı olarak saniye. [21]

Auroraların görüntülenmesiyle ilgili ilk çalışmalar, 1949'da Saskatchewan Üniversitesi tarafından SCR-270 radarı kullanılarak yapıldı.

Aurora, 24 Mayıs 2010'da ISS'den alınan, büyük olasılıkla Güneş'ten gelen bir koronal kütle atımının neden olduğu bir jeomanyetik fırtına sırasında

DE-1 uydusu tarafından yüksek Dünya yörüngesinden gözlemlenen dağınık aurora

Aurora formları Düzenle

Clark'a (2007) göre, en az görünenden en çok görünene doğru yerden görülebilen dört ana form vardır: [22]

  • Hafif Parıltı, ufka yakın. Bunlar görüş sınırına yakın olabilir, [23] ancak ay ışığıyla aydınlanan bulutlardan ayırt edilebilirler çünkü yıldızlar parıldamadan hiç azalmadan görülebilir.
  • Yamalar veya yüzeyler bulutlara benziyor.
  • yaylar gökyüzü boyunca eğri.
  • Işınlar çeşitli miktarlarda yukarı doğru uzanan yaylar boyunca açık ve koyu çizgilerdir.
  • koronalar gökyüzünün çoğunu kaplar ve üzerindeki bir noktadan uzaklaşır.

Brekke (1994) ayrıca bazı auroraları şu şekilde tanımlamıştır: perdeler. [24] Perdelere benzerlik, genellikle yayların içindeki kıvrımlarla arttırılır. Yaylar, tüm gökyüzünü doldurabilen, zaman zaman hızla değişen, genellikle ışınlı özelliklere bölünebilir veya ayrılabilir. Bunlar aynı zamanda olarak da bilinir ayrık auroralar, bazen geceleri bir gazete okumak için yeterince parlak. [25]

Bu formlar, Dünya'nın manyetik alanı tarafından şekillendirilen auroralarla tutarlıdır. Yayların, ışınların, perdelerin ve koronaların görünümleri, atmosferin aydınlık kısımlarının şekilleri ve bir izleyicinin konumu tarafından belirlenir. [26]

Auroral ışığın renkleri ve dalga boyları Düzenle

  • Kırmızı: En yüksek irtifalarında, 630 nm (kırmızı) düşük atom konsantrasyonunda uyarılmış atomik oksijen yayar ve bu dalga boyundaki gözlerin daha düşük hassasiyeti, bu rengi yalnızca daha yoğun güneş aktivitesi altında görünür kılar. Az sayıda oksijen atomu ve bunların giderek azalan konsantrasyonları, "perdelerin" üst kısımlarının soluk görünümünden sorumludur. Kızıl, kıpkırmızı ve karmin, auroralar için en sık görülen kırmızı tonlardır.
  • Yeşil: Daha düşük irtifalarda, daha sık çarpışmalar 630 nm (kırmızı) modunu bastırır: bunun yerine 557.7 nm emisyon (yeşil) baskındır. Yeşilde oldukça yüksek bir atomik oksijen konsantrasyonu ve daha yüksek göz hassasiyeti, yeşil auroraları en yaygın hale getirir. Uyarılmış moleküler nitrojen (atomik nitrojen, N'nin yüksek stabilitesinden dolayı nadirdir.2 Molekül) burada bir rol oynar, çünkü çarpışma yoluyla enerjiyi bir oksijen atomuna aktarabilir, bu da daha sonra onu yeşil dalga boyunda yayar. (Kırmızı ve yeşil, pembe veya sarı tonlar oluşturmak için birlikte karıştırılabilir.) Yaklaşık 100 km'nin altındaki atomik oksijen konsantrasyonunun hızlı düşüşü, perdelerin alt kenarlarının aniden görünen ucundan sorumludur. Hem 557.7 hem de 630.0 nm dalga boyları, atomik oksijenin yasak geçişlerine karşılık gelir; bu, alevlenme ve sönmenin kademeliliğinden (sırasıyla 0,7 s ve 107 s) sorumlu yavaş bir mekanizmadır.
  • Mavi: Daha düşük irtifalarda, atomik oksijen nadirdir ve moleküler nitrojen ve iyonize moleküler nitrojen, görünür ışık emisyonu üretmede yerini alır ve 428 nm (mavi) ile spektrumun hem kırmızı hem de mavi kısımlarında çok sayıda dalga boyunda yayılır. baskın olmak. Tipik olarak "perdelerin" alt kenarlarındaki mavi ve mor emisyonlar, en yüksek güneş aktivitesi seviyelerinde ortaya çıkıyor. [27] Moleküler nitrojen geçişleri atomik oksijen geçişlerinden çok daha hızlıdır.
  • Ultraviyole: Auroralardan gelen ultraviyole radyasyon (optik pencere içindedir ancak neredeyse herkes tarafından görülmez [açıklama gerekli] insanlar) gerekli ekipmanla gözlemlenmiştir. Ultraviyole auroralar Mars, [28] Jüpiter ve Satürn'de de görüldü.
  • Kızılötesi: Optik pencere içindeki dalga boylarındaki kızılötesi radyasyon da birçok auroranın bir parçasıdır. [28][29]
  • Sarı ve pembe, kırmızı ve yeşil veya mavi karışımıdır. Turuncunun yanı sıra diğer kırmızı tonları da nadiren görülebilir, sarı-yeşil orta derecede yaygındır. [açıklama gerekli] Kırmızı, yeşil ve mavi renklerin katkılı sentezinin ana renkleri olduğundan, teoride pratikte herhangi bir renk mümkün olabilir, ancak bu makalede bahsedilenler neredeyse kapsamlı bir listeyi içermektedir.

Zamanla değişiklikler

Auroralar zamanla değişir. Gece boyunca parlamalarla başlarlar ve onlara ulaşamasalar da koronalara doğru ilerlerler. Ters sırada solma eğilimindedirler. [24]

Daha kısa zaman ölçeklerinde, auroralar görünüşlerini ve yoğunluklarını değiştirebilirler, bazen fark edilmesi zor olacak kadar yavaş ve diğer zamanlarda hızlı bir şekilde saniyenin altı ölçeğine kadar. [25] Titreşimli aurora fenomeni, tipik olarak 2-20 saniyelik periyotlarla, kısa zaman ölçeklerinde yoğunluk değişimlerinin bir örneğidir. Bu tür auroraya genellikle mavi ve yeşil emisyonlar için yaklaşık 8 km'lik azalan tepe emisyon yükseklikleri ve ortalamanın üzerinde güneş rüzgar hızları eşlik eder (

Diğer auroral radyasyon Düzenle

Ek olarak, aurora ve ilişkili akımlar, 1972'de keşfedilen, auroral kilometrik radyasyon (AKR) olarak bilinen 150 kHz civarında güçlü bir radyo emisyonu üretir. [31] İyonosferik absorpsiyon AKR'yi yalnızca uzaydan gözlemlenebilir kılar. Auroralarla ilişkili parçacıklardan kaynaklanan X-ışını emisyonları da tespit edildi. [32]

Aurora gürültüsü Düzenle

Aurora gürültüsü, çatırdama sesine benzer şekilde, Dünya yüzeyinin yaklaşık 70 m (230 ft) üzerinde başlar ve soğuk bir gecede oluşan atmosferin ters çevrilmiş katmanındaki yüklü parçacıklardan kaynaklanır. Yüklü parçacıklar, Güneş'ten gelen parçacıklar inversiyon katmanına çarptığında boşalarak gürültüyü oluşturur. [33] [34]

Atipik auroralar Düzenle

STEVE Düzenle

2016'da, elliden fazla vatandaş bilimi gözlemi, kendilerine "Güçlü Termal Emisyon Hızı İyileştirmesi" için "STEVE" adını verdikleri bilinmeyen bir aurora türünü tanımladı. STEVE bir aurora değildir, ancak 450 km (280 mil) yükseklikte, 6.000 K (5,730 °C 10,340 °F) sıcaklıkta ve akan 25 km (16 mil) genişliğinde bir sıcak plazma şeridinden kaynaklanır. 6 km/s (3,7 mi/s) hız (şerit dışında 10 m/s (33 ft/s) ile karşılaştırıldığında). [35]

Bahçe çiti aurora Düzenle

STEVE'e neden olan süreçler aynı zamanda bir çitli aurora ile ilişkilidir, ancak ikincisi STEVE olmadan da görülebilir. [36] [37] Atmosferdeki elektronların çökelmesinden kaynaklandığı için bir auroradır, ancak aurora ovalinin dışında, [38] ekvatora tipik auroralardan daha yakın görünür. [39] STEVE ile birlikte çitli aurora göründüğünde, aşağıdadır. [37]

Kumul aurora Düzenle

İlk olarak 2020'de [40] [41] rapor edildi ve 2021'de [42] [43] doğrulandı, kumul aurora fenomeni Fin vatandaşı bilim adamları tarafından keşfedildi [44]. Kum tepeleri izlenimi veren yeşil dağınık aurorada düzenli aralıklarla, paralel daha parlak emisyon çizgilerinden oluşur. [45] Bu fenomenin, elektron çökeltmesi varlığında mezosferde bir dalga kılavuzunda yatay olarak hareket eden büyük ölçekli bir atmosferik dalga tarafından atomik oksijen yoğunluğunun modülasyonundan kaynaklandığına inanılmaktadır. [42]

Farklı aurora türlerine yol açan fiziksel süreçlerin tam olarak anlaşılması hala tamamlanmamıştır, ancak temel neden güneş rüzgarının Dünya'nın manyetosferiyle etkileşimini içerir. Güneş rüzgarının değişen yoğunluğu, farklı büyüklüklerde etkiler üretir ancak aşağıdaki fiziksel senaryolardan bir veya daha fazlasını içerir.

  1. Dünyanın manyetosferinden akan durgun bir güneş rüzgarı onunla istikrarlı bir şekilde etkileşime girer ve hem güneş rüzgarı parçacıklarını doğrudan karşı yarımkürede 'kapalı' olmanın aksine 'açık' olan jeomanyetik alan çizgilerine enjekte edebilir ve yay şoku yoluyla difüzyon sağlayabilir. . Ayrıca, radyasyon kuşaklarında zaten hapsolmuş parçacıkların atmosfere çökmesine neden olabilir. Parçacıklar, sessiz koşullar altında, radyasyon kuşaklarından atmosfere kaybolduktan sonra, yenileri onları ancak yavaş yavaş değiştirir ve kayıp koni tükenir. Bununla birlikte, manyetokuyrukta, parçacık yörüngeleri, muhtemelen parçacıklar ekvator yakınındaki çok zayıf manyetik alanı geçtiğinde, sürekli olarak yeniden değişiyor gibi görünüyor. Sonuç olarak, o bölgedeki elektronların akışı tüm yönlerde hemen hemen aynıdır ("izotropik") ve sürekli bir sızdıran elektron kaynağı sağlar. Elektronların sızıntısı, kuyruğu pozitif yüklü bırakmaz, çünkü atmosfere kaybolan her sızan elektron, iyonosferden yukarı doğru çekilen düşük enerjili bir elektron ile değiştirilir. "Sıcak" elektronların "soğuk" elektronlarla bu şekilde değiştirilmesi, termodinamiğin ikinci yasasıyla tamamen uyumludur. Aynı zamanda Dünya çevresinde bir elektrik halkası akımı oluşturan sürecin tamamı belirsizdir.
  2. Gelişmiş bir güneş rüzgarından kaynaklanan jeomanyetik bozulma, manyetokuyrukta ("manyetik alt fırtınalar") bozulmalara neden olur. Bu 'alt fırtınalar', gezegenler arası manyetik alanın kayda değer bir güneye doğru bileşene sahip olduğu uzun süreli büyülerden (saatler sırasına göre) sonra meydana gelme eğilimindedir. Bu, alan çizgileri ile Dünya'nınkiler arasında daha yüksek bir ara bağlantı oranına yol açar. Sonuç olarak, güneş rüzgarı manyetik akıyı (yerleşik plazmalarıyla birlikte 'kilitli' manyetik alan çizgileri tüpleri) Dünya'nın gündüz tarafından manyetokuyruğa doğru hareket ettirerek, güneş rüzgarı akışına sunduğu engeli genişletir ve kuyruğu daraltır. gece tarafında. Nihayetinde, bazı kuyruk plazmaları ayrılabilir ("manyetik yeniden bağlantı"), bazı damlacıklar ("plazmoidler") akış yönünde sıkıştırılır ve güneş rüzgarıyla taşınır, diğerleri, hareketlerinin, ağırlıklı olarak gece yarısı civarında ("boşaltma") güçlü aurora patlamalarını beslediği Dünya'ya doğru sıkıştırılır. işlem"). Daha büyük etkileşimden kaynaklanan bir jeomanyetik fırtına, Dünya'nın etrafında sıkışan plazmaya daha fazla parçacık ekler ve aynı zamanda "halka akımının" artmasını sağlar. Bazen, Dünya'nın manyetik alanının sonuçta ortaya çıkan modifikasyonu o kadar güçlü olabilir ki, orta enlemlerde, ekvatora, aurora bölgesinden çok daha yakın alan çizgilerinde görülebilen auroralar üretir.

Bu fenomenlerin detayları tam olarak anlaşılamamıştır. Bununla birlikte, auroral parçacıkların ana kaynağının manyetosferi besleyen güneş rüzgarı, radyasyon bölgelerini içeren rezervuar ve jeomanyetik alan tarafından sınırlandırılmış geçici olarak manyetik olarak yakalanmış parçacıklar ve parçacık hızlandırma süreçleri olduğu açıktır. [46]

Auroral parçacıklar Düzenle

Auroral emisyonlara yol açan atmosferik bileşenlerin iyonlaşması ve uyarılmasının doğrudan nedeni, 1960 yılında, Kanada'daki Fort Churchill'den öncü bir roket uçuşunun atmosfere yukarıdan giren bir elektron akışını ortaya çıkardığı zaman keşfedildi. [47] O zamandan beri, aurora bölgesini geçmek için roketler ve uydular kullanan birçok araştırma ekibi tarafından 1960'lardan bu yana özenle ve istikrarlı bir şekilde artan çözünürlükle kapsamlı bir ölçüm koleksiyonu elde edildi. Ana bulgular, aurora yaylarının ve diğer parlak biçimlerin, atmosfere dalmalarının son birkaç 10.000 km'sinde hızlanan elektronlardan kaynaklandığıydı. [48] ​​Bu elektronlar her zaman olmasa da sıklıkla enerji dağılımlarında bir tepe noktası sergilerler ve tercihen manyetik alanın yerel yönü boyunca hizalanırlar.

Esas olarak dağınık ve titreşen auroralardan sorumlu olan elektronlar, aksine, düzgün bir şekilde düşen bir enerji dağılımına ve yerel manyetik alana dik yönleri destekleyen açısal (adım açısı) bir dağılıma sahiptir. Nabızların, auroral bölge manyetik alan çizgilerinin ekvator geçiş noktasından veya yakınından kaynaklandığı keşfedildi. [49] Protonlar ayrıca hem ayrık hem de dağınık auroralarla ilişkilidir.

Auroralar ve atmosfer Düzenle

Auroralar, 80 km'nin (50 mil) üzerinde, Dünya'nın üst atmosferindeki foton emisyonlarından, iyonize nitrojen atomlarının bir elektronu geri kazanmasından ve oksijen atomlarının ve nitrojen bazlı moleküllerin uyarılmış bir durumdan temel duruma geri dönmesinden kaynaklanır. [50] Atmosfere çöken parçacıkların çarpışması ile iyonize olurlar veya uyarılırlar. Hem gelen elektronlar hem de protonlar dahil olabilir. Uyarma enerjisi, bir fotonun emisyonu veya başka bir atom veya molekül ile çarpışma yoluyla atmosfer içinde kaybolur:

oksijen emisyonları, emilen enerji miktarına bağlı olarak yeşil veya turuncu-kırmızıdır. nitrojen emisyonları mavi, mor veya kırmızı molekül iyonlaştıktan sonra bir elektronu yeniden kazanırsa mavi ve mor, uyarılmış bir durumdan temel duruma geri dönüyorsa kırmızı.

Oksijen, zemin durumuna dönüşü açısından olağandışıdır: 557,7 nm yeşil ışığı yayması 0,7 saniye ve kırmızı 630,0 nm emisyonu için iki dakikaya kadar sürebilir. Diğer atomlar veya moleküller ile çarpışmalar uyarma enerjisini emer ve emisyonu önler, bu sürece çarpışmalı söndürme denir. Atmosferin en yüksek kısımları daha yüksek oranda oksijen ve daha düşük parçacık yoğunlukları içerdiğinden, bu tür çarpışmalar oksijenin kırmızı ışık yayması için zaman tanıyacak kadar nadirdir. Artan yoğunluk nedeniyle çarpışmalar atmosfere doğru ilerleyerek daha sık hale gelir, böylece kırmızı emisyonların gerçekleşmesi için zaman kalmaz ve nihayetinde yeşil ışık emisyonları bile önlenir.

Bu nedenle, yüksek irtifalarda oksijen kırmızısının baskın olduğu, ardından oksijen yeşili ve nitrojen mavisi/mor/kırmızı, ardından çarpışmalar oksijenin herhangi bir şey yaymasını engellediği zaman nitrojen mavisi/mor/kırmızı olan bir renk farkı vardır. Yeşil en yaygın renktir. Ardından açık yeşil ve kırmızı karışımı olan pembe, ardından saf kırmızı, ardından sarı (kırmızı ve yeşil karışımı) ve son olarak saf mavi gelir.

Çöken protonlar genellikle atmosferden elektron kazandıktan sonra gelen hidrojen atomları olarak optik emisyonlar üretir. Proton auroraları genellikle daha düşük enlemlerde gözlenir. [51]

Auroralar ve iyonosfer Düzenle

Parlak auroralar genellikle, kutbun bir tarafından iyonosfere akan ve diğer tarafından dışarı akan Birkeland akımları ile ilişkilidir (Schield ve diğerleri, 1969 [52] Zmuda ve Armstrong, 1973 [53]). Arada, akımın bir kısmı doğrudan iyonosferik E tabakası (125 km) aracılığıyla bağlanır, geri kalanı ("bölge 2") sapar, tekrar ekvatora daha yakın alan çizgilerinden ayrılır ve manyetik olarak yakalanan "kısmi halka akımı" ile kapanır. plazma. İyonosfer omik bir iletkendir, bu nedenle bazıları bu tür akımların henüz belirtilmemiş bir dinamo mekanizmasının sağlayabileceği bir tahrik voltajı gerektirdiğini düşünür. Kutup başlığının üzerindeki yörüngede bulunan elektrik alan sondaları, yoğun manyetik fırtınalar sırasında 200.000 volttan fazla yükselen 40.000 voltluk voltajlar önerir. Başka bir yorumda, akımlar, dalga/parçacık etkileşimleri ile atmosfere elektron ivmesinin doğrudan sonucudur.

İyonosferik direnç karmaşık bir yapıya sahiptir ve ikincil bir Hall akımı akışına yol açar. Fiziğin garip bir bükülmesiyle, ana akım nedeniyle yerdeki manyetik bozulma neredeyse sıfırlanır, bu nedenle auroraların gözlenen etkisinin çoğu ikincil bir akımdan, auroral elektrojetten kaynaklanır. Bir auroral elektrojet indeksi (nanotesla cinsinden ölçülür) düzenli olarak yer verilerinden türetilir ve genel bir auroral aktivite ölçüsü olarak hizmet eder. Kristian Birkeland [54], akımların aurora yayı boyunca doğu-batı yönünde aktığı ve gün tarafından (yaklaşık olarak) gece yarısına doğru akan bu tür akımların daha sonra "auroral elektrojetler" olarak adlandırıldığı sonucuna vardı (ayrıca bkz. Birkeland akımları).

Dünya sürekli olarak güneş rüzgarına daldırılır, Güneş'in en dış tabakasının iki milyon derecelik sıcaklığının bir sonucu olarak Güneş tarafından her yöne yayılan manyetize sıcak plazmanın (serbest elektronlardan ve pozitif iyonlardan oluşan bir gaz) nadir bir akışı vardır. korona. Sakin güneş rüzgarı Dünya'ya tipik olarak yaklaşık 400 km/s hızla, yaklaşık 5 iyon/cm3 yoğunlukla ve yaklaşık 2-5 nT manyetik alan yoğunluğuyla ulaşır (karşılaştırma için, Dünya'nın yüzey alanı tipik olarak 30.000–50.000 nT'dir) . Özellikle manyetik fırtınalar sırasında akışlar birkaç kat daha hızlı olabilir, gezegenler arası manyetik alan (IMF) da çok daha güçlü olabilir. Joan Feynman 1970'lerde güneş rüzgar hızının uzun vadeli ortalamalarının jeomanyetik aktivite ile ilişkili olduğu sonucuna vardı. [55] Çalışmaları Explorer 33 uzay aracı tarafından toplanan verilerden elde edildi.

Güneş rüzgarı ve manyetosfer, elektriği ileten plazmadan (iyonize gaz) oluşur. İyi bilinmektedir (Michael Faraday'in 1830 civarındaki çalışmasından beri), bir elektrik iletkeni bir manyetik alan içine yerleştirildiğinde, iletkenin kestiği bir yönde bağıl hareket meydana gelir. karşısında (veya kesilir tarafından), ziyade boyunca, manyetik alanın çizgileri, iletken içinde bir elektrik akımı indüklenir. Akımın gücü, a) bağıl hareket hızına, b) manyetik alanın gücüne, c) bir araya gelen iletkenlerin sayısına ve d) iletken ile manyetik alan arasındaki mesafeye bağlıdır. yön akışın bağıl hareket yönüne bağlıdır. Dinamolar bu temel süreci ("dinamo etkisi") kullanır, katı veya diğer tüm iletkenler, plazmalar ve diğer sıvılar da dahil olmak üzere etkilenir.

IMF, güneş lekelerine bağlı olarak Güneş'ten kaynaklanır ve alan çizgileri (kuvvet çizgileri) güneş rüzgarı tarafından sürüklenir. Bu tek başına onları Güneş-Dünya yönünde hizalama eğiliminde olacaktır, ancak Güneş'in dönüşü onları Dünya'ya yaklaşık 45 derecelik bir açıyla yerleştirir ve ekliptik düzlemde Parker spirali olarak bilinen bir spiral oluşturur. Bu nedenle, Dünya'dan geçen alan çizgileri, genellikle herhangi bir zamanda görünür Güneş'in batı kenarına ("uzuv") yakın olanlarla bağlantılıdır. [56]

Güneş rüzgarı ve manyetosfer, göreli hareket halindeki elektriksel olarak iletken iki akışkan olarak, prensipte dinamo etkisiyle elektrik akımları üretebilmeli ve güneş rüzgarının akışından enerji verebilmelidir. However, this process is hampered by the fact that plasmas conduct readily along magnetic field lines, but less readily perpendicular to them. Energy is more effectively transferred by the temporary magnetic connection between the field lines of the solar wind and those of the magnetosphere. Unsurprisingly this process is known as magnetic reconnection. As already mentioned, it happens most readily when the interplanetary field is directed southward, in a similar direction to the geomagnetic field in the inner regions of both the north magnetic pole and south magnetic pole.

Auroras are more frequent and brighter during the intense phase of the solar cycle when coronal mass ejections increase the intensity of the solar wind. [57]

Magnetosphere Edit

Earth's magnetosphere is shaped by the impact of the solar wind on Earth's magnetic field. This forms an obstacle to the flow, diverting it, at an average distance of about 70,000 km (11 Earth radii or Re), [58] producing a bow shock 12,000 km to 15,000 km (1.9 to 2.4 Re) further upstream. The width of the magnetosphere abreast of Earth is typically 190,000 km (30 Re), and on the night side a long "magnetotail" of stretched field lines extends to great distances (> 200 Re).

The high latitude magnetosphere is filled with plasma as the solar wind passes Earth. The flow of plasma into the magnetosphere increases with additional turbulence, density, and speed in the solar wind. This flow is favored by a southward component of the IMF, which can then directly connect to the high latitude geomagnetic field lines. [59] The flow pattern of magnetospheric plasma is mainly from the magnetotail toward Earth, around Earth and back into the solar wind through the magnetopause on the day-side. In addition to moving perpendicular to Earth's magnetic field, some magnetospheric plasma travels down along Earth's magnetic field lines, gains additional energy and loses it to the atmosphere in the auroral zones. The cusps of the magnetosphere, separating geomagnetic field lines that close through Earth from those that close remotely allow a small amount of solar wind to directly reach the top of the atmosphere, producing an auroral glow.

On 26 February 2008, THEMIS probes were able to determine, for the first time, the triggering event for the onset of magnetospheric substorms. [60] Two of the five probes, positioned approximately one third the distance to the Moon, measured events suggesting a magnetic reconnection event 96 seconds prior to auroral intensification. [61]

Geomagnetic storms that ignite auroras may occur more often during the months around the equinoxes. It is not well understood, but geomagnetic storms may vary with Earth's seasons. Two factors to consider are the tilt of both the solar and Earth's axis to the ecliptic plane. As Earth orbits throughout a year, it experiences an interplanetary magnetic field (IMF) from different latitudes of the Sun, which is tilted at 8 degrees. Similarly, the 23-degree tilt of Earth's axis about which the geomagnetic pole rotates with a diurnal variation changes the daily average angle that the geomagnetic field presents to the incident IMF throughout a year. These factors combined can lead to minor cyclical changes in the detailed way that the IMF links to the magnetosphere. In turn, this affects the average probability of opening a door [ konuşma dili ] through which energy from the solar wind can reach Earth's inner magnetosphere and thereby enhance auroras. Recent evidence in 2021 has shown that individual separate substorms may in fact be correlated networked communities. [62]

Just as there are many types of aurora, there are many different mechanisms that accelerate auroral particles into the atmosphere. Electron aurora in Earth's auroral zone (i.e. commonly visible aurora) can be split into two main categories with different immediate causes: diffuse and discrete aurora. Diffuse aurora appear relatively structureless to an observer on the ground, with indistinct edges and amorphous forms. Discrete aurora are structured into distinct features with well-defined edges such as arcs, rays and coronas they also tend to be much brighter than the diffuse aurora.

In both cases, the electrons that eventually cause the aurora start out as electrons trapped by the magnetic field in Earth's magnetosphere. These trapped particles bounce back and forth along magnetic field lines and are prevented from hitting the atmosphere by the magnetic mirror formed by the increasing magnetic field strength closer to Earth. The magnetic mirror's ability to trap a particle depends on the particle's pitch angle: the angle between its direction of motion and the local magnetic field. An aurora is created by processes that decrease the pitch angle of many individual electrons, freeing them from the magnetic trap and causing them to hit the atmosphere.

In the case of diffuse auroras, the electron pitch angles are altered by their interaction with various plasma waves. Each interaction is essentially wave-particle scattering the electron energy after interacting with the wave is similar to its energy before interaction, but the direction of motion is altered. If the final direction of motion after scattering is close to the field line (specifically, if it falls within the loss cone) then the electron will hit the atmosphere. Diffuse auroras are caused by the collective effect of many such scattered electrons hitting the atmosphere. The process is mediated by the plasma waves, which become stronger during periods of high geomagnetic activity, leading to increased diffuse aurora at those times.

In the case of discrete auroras, the trapped electrons are accelerated toward Earth by electric fields that form at an altitude of about 4000–12000 km in the "auroral acceleration region". The electric fields point away from Earth (i.e. upward) along the magnetic field line. [63] Electrons moving downward through these fields gain a substantial amount of energy (on the order of a few keV) in the direction along the magnetic field line toward Earth. This field-aligned acceleration decreases the pitch angle for all of the electrons passing through the region, causing many of them to hit the upper atmosphere. In contrast to the scattering process leading to diffuse auroras, the electric field increases the kinetic energy of all of the electrons transiting downward through the acceleration region by the same amount. This accelerates electrons starting from the magnetosphere with initially low energies (10s of eV or less) to energies required to create an aurora (100s of eV or greater), allowing that large source of particles to contribute to creating auroral light.

The accelerated electrons carry an electric current along the magnetic field lines (a Birkeland current). Since the electric field points in the same direction as the current, there is a net conversion of electromagnetic energy into particle energy in the auroral acceleration region (an electric load). The energy to power this load is eventually supplied by the magnetized solar wind flowing around the obstacle of Earth's magnetic field, although exactly how that power flows through the magnetosphere is still an active area of research. [64] While the energy to power the aurora is ultimately derived from the solar wind, the electrons themselves do not travel directly from the solar wind into Earth's auroral zone magnetic field lines from these regions do not connect to the solar wind, so there is no direct access for solar wind electrons.

Some auroral features are also created by electrons accelerated by Alfvén waves. At small wavelengths (comparable to the electron inertial length or ion gyroradius), Alfvén waves develop a significant electric field parallel to the background magnetic field this can accelerate electrons due to a process of Landau damping. If the electrons have a speed close to that of the wave's phase velocity, they are accelerated in a manner analogous to a surfer catching an ocean wave. [65] [66] This constantly-changing wave electric field can accelerate electrons along the field line, causing some of them to hit the atmosphere. Electrons accelerated by this mechanism tend to have a broad energy spectrum, in contrast to the sharply-peaked energy spectrum typical of electrons accelerated by quasi-static electric fields.

In addition to the discrete and diffuse electron aurora, proton aurora is caused when magnetospheric protons collide with the upper atmosphere. The proton gains an electron in the interaction, and the resulting neutral hydrogen atom emits photons. The resulting light is too dim to be seen with the naked eye. Other aurora not covered by the above discussion include transpolar arcs (formed poleward of the auroral zone), cusp aurora (formed in two small high-latitude areas on the dayside) and some non-terrestrial auroras.

The discovery of a 1770 Japanese diary in 2017 depicting auroras above the ancient Japanese capital of Kyoto suggested that the storm may have been 7% larger than the Carrington event, which affected telegraph networks. [67] [68]

The auroras that resulted from the "great geomagnetic storm" on both 28 August and 2 September 1859, however, are thought to be the most spectacular in recent recorded history. In a paper to the Royal Society on 21 November 1861, Balfour Stewart described both auroral events as documented by a self-recording magnetograph at the Kew Observatory and established the connection between the 2 September 1859 auroral storm and the Carrington–Hodgson flare event when he observed that "It is not impossible to suppose that in this case our luminary was taken in the act." [69] The second auroral event, which occurred on 2 September 1859, as a result of the exceptionally intense Carrington–Hodgson white light solar flare on 1 September 1859, produced auroras, so widespread and extraordinarily bright that they were seen and reported in published scientific measurements, ship logs, and newspapers throughout the United States, Europe, Japan, and Australia. It was reported by New York Times that in Boston on Friday 2 September 1859 the aurora was "so brilliant that at about one o'clock ordinary print could be read by the light". [70] One o'clock EST time on Friday 2 September would have been 6:00 GMT the self-recording magnetograph at the Kew Observatory was recording the geomagnetic storm, which was then one hour old, at its full intensity. Between 1859 and 1862, Elias Loomis published a series of nine papers on the Great Auroral Exhibition of 1859 in the American Journal of Science where he collected worldwide reports of the auroral event. [6]

That aurora is thought to have been produced by one of the most intense coronal mass ejections in history. It is also notable for the fact that it is the first time where the phenomena of auroral activity and electricity were unambiguously linked. This insight was made possible not only due to scientific magnetometer measurements of the era, but also as a result of a significant portion of the 125,000 miles (201,000 km) of telegraph lines then in service being significantly disrupted for many hours throughout the storm. Some telegraph lines, however, seem to have been of the appropriate length and orientation to produce a sufficient geomagnetically induced current from the electromagnetic field to allow for continued communication with the telegraph operator power supplies switched off. [71] The following conversation occurred between two operators of the American Telegraph Line between Boston and Portland, Maine, on the night of 2 September 1859 and reported in the Boston Traveler:

Boston operator (to Portland operator): "Please cut off your battery [power source] entirely for fifteen minutes."
Portland operator: "Will do so. It is now disconnected."
Boston: "Mine is disconnected, and we are working with the auroral current. How do you receive my writing?"
Portland: "Better than with our batteries on. – Current comes and goes gradually."
Boston: "My current is very strong at times, and we can work better without the batteries, as the aurora seems to neutralize and augment our batteries alternately, making current too strong at times for our relay magnets. Suppose we work without batteries while we are affected by this trouble."
Portland: "Very well. Shall I go ahead with business?"
Boston: "Yes. Go ahead."

The conversation was carried on for around two hours using no battery power at all and working solely with the current induced by the aurora, and it was said that this was the first time on record that more than a word or two was transmitted in such manner. [70] Such events led to the general conclusion that

The effect of the aurorae on the electric telegraph is generally to increase or diminish the electric current generated in working the wires. Sometimes it entirely neutralizes them, so that, in effect, no fluid [current] is discoverable in them. The aurora borealis seems to be composed of a mass of electric matter, resembling in every respect, that generated by the electric galvanic battery. The currents from it change coming on the wires, and then disappear the mass of the aurora rolls from the horizon to the zenith. [72]

An aurora was described by the Greek explorer Pytheas in the 4th century BC. [73] Seneca wrote about auroras in the first book of his Naturales Quaestiones, classifying them, for instance as pithaei ('barrel-like') chasmata ('chasm') pogoniae ('bearded') cyparissae ('like cypress trees'), and describing their manifold colors. He wrote about whether they were above or below the clouds, and recalled that under Tiberius, an aurora formed above the port city of Ostia that was so intense and red that a cohort of the army, stationed nearby for fire duty, galloped to the rescue. [74] It has been suggested that Pliny the Elder depicted the aurora borealis in his Doğal Tarih, when he refers to trabes, chasma, 'falling red flames' and 'daylight in the night'. [75]

The history of China has rich, and possibly the oldest, records of the aurora borealis. On an autumn around 2000 BC, according to a legend, a young woman named Fubao was sitting alone in the wilderness by a bay, when suddenly a "magical band of light" appeared like "moving clouds and flowing water", turning into a bright halo around the Big Dipper, which cascaded a pale silver brilliance, illuminating the earth and making shapes and shadows seem alive. Moved by this sight, Fubao became pregnant and gave birth to a son, the Emperor Xuanyuan, known legendarily as the initiator of Chinese culture and the ancestor of all Chinese people. İçinde Shanhaijing, a creature named 'Shilong' is described to be like a red dragon shining in the night sky with a body a thousand miles long. In ancient times, the Chinese did not have a fixed word for the aurora, so it was named according to the different shapes of the aurora, such as "Sky Dog (“天狗”)", "Sword/Knife Star (“刀星”)", "Chiyou banner (“蚩尤旗”)", "Sky's Open Eyes (“天开眼”)", and "Stars like Rain (“星陨如雨”)".

In Japanese folklore, pheasants were considered messengers from heaven. However, researchers from Japan's Graduate University for Advanced Studies and National Institute of Polar Research claimed in March 2020 that red pheasant tails witnessed across the night sky over Japan in 620 A.D., might be a red aurora produced during a magnetic storm. [76]

In the traditions of Aboriginal Australians, the Aurora Australis is commonly associated with fire. For example, the Gunditjmara people of western Victoria called auroras puae buae ('ashes'), while the Gunai people of eastern Victoria perceived auroras as bushfires in the spirit world. The Dieri people of South Australia say that an auroral display is kootchee, an evil spirit creating a large fire. Similarly, the Ngarrindjeri people of South Australia refer to auroras seen over Kangaroo Island as the campfires of spirits in the 'Land of the Dead'. Aboriginal people in southwest Queensland believe the auroras to be the fires of the Oola Pikka, ghostly spirits who spoke to the people through auroras. Sacred law forbade anyone except male elders from watching or interpreting the messages of ancestors they believed were transmitted through an aurora. [77]

In Scandinavia, the first mention of norðrljós (the northern lights) is found in the Norwegian chronicle Konungs Skuggsjá from AD 1230. The chronicler has heard about this phenomenon from compatriots returning from Greenland, and he gives three possible explanations: that the ocean was surrounded by vast fires that the sun flares could reach around the world to its night side or that glaciers could store energy so that they eventually became fluorescent. [78]

Walter William Bryant wrote in his book Kepler (1920) that Tycho Brahe "seems to have been something of a homœopathist, for he recommends sulfur to cure infectious diseases 'brought on by the sulphurous vapours of the Aurora Borealis ' ". [79]

In 1778, Benjamin Franklin theorized in his paper Aurora Borealis, Suppositions and Conjectures towards forming an Hypothesis for its Explanation that an aurora was caused by a concentration of electrical charge in the polar regions intensified by the snow and moisture in the air: [80] [81] [82]

May not then the great quantity of electricity brought into the polar regions by the clouds, which are condens'd there, and fall in snow, which electricity would enter the earth, but cannot penetrate the ice may it not, I say (as a bottle overcharged) break thro' that low atmosphere and run along in the vacuum over the air towards the equator, diverging as the degrees of longitude enlarge, strongly visible where densest, and becoming less visible as it more diverges till it finds a passage to the earth in more temperate climates, or is mingled with the upper air?

Observations of the rhythmic movement of compass needles due to the influence of an aurora were confirmed in the Swedish city of Uppsala by Anders Celsius and Olof Hiorter. In 1741, Hiorter was able to link large magnetic fluctuations with an aurora being observed overhead. This evidence helped to support their theory that 'magnetic storms' are responsible for such compass fluctuations. [83]

A variety of Native American myths surround the spectacle. The European explorer Samuel Hearne traveled with Chipewyan Dene in 1771 and recorded their views on the ed-thin ('caribou'). According to Hearne, the Dene people saw the resemblance between an aurora and the sparks produced when caribou fur is stroked. They believed that the lights were the spirits of their departed friends dancing in the sky, and when they shone brightly it meant that their deceased friends were very happy. [84]

During the night after the Battle of Fredericksburg, an aurora was seen from the battlefield. The Confederate Army took this as a sign that God was on their side, as the lights were rarely seen so far south. The painting Aurora Borealis by Frederic Edwin Church is widely interpreted to represent the conflict of the American Civil War. [85]

A mid 19th-century British source says auroras were a rare occurrence before the 18th century. [86] It quotes Halley as saying that before the aurora of 1716, no such phenomenon had been recorded for more than 80 years, and none of any consequence since 1574. It says no appearance is recorded in the Transactions of the French Academy of Sciences between 1666 and 1716. And that one aurora recorded in Berlin Miscellany for 1797 was called a very rare event. One observed in 1723 at Bologna was stated to be the first ever seen there. Celsius (1733) states the oldest residents of Uppsala thought the phenomenon a great rarity before 1716. The period between approximately 1645 to 1715 corresponds to the Maunder minimum in sunspot activity.

In Robert W. Service's satirical poem "The Ballad of the Northern Lights" (1908) a Yukon prospector discovers that the aurora is the glow from a radium mine. He stakes his claim, then goes to town looking for investors.

In the early 1900s, the Norwegian scientist Kristian Birkeland laid the foundation [ konuşma dili ] for current understanding of geomagnetism and polar auroras.

Both Jupiter and Saturn have magnetic fields that are stronger than Earth's (Jupiter's equatorial field strength is 4.3 Gauss, compared to 0.3 Gauss for Earth), and both have extensive radiation belts. Auroras have been observed on both gas planets, most clearly using the Hubble Space Telescope, and the Cassini ve Galileo spacecraft, as well as on Uranus and Neptune. [87]

The aurorae on Saturn seem, like Earth's, to be powered by the solar wind. However, Jupiter's aurorae are more complex. Jupiter's main auroral oval is associated with the plasma produced by the volcanic moon Io, and the transport of this plasma within the planet's magnetosphere. An uncertain fraction of Jupiter's aurorae are powered by the solar wind. In addition, the moons, especially Io, are also powerful sources of aurora. These arise from electric currents along field lines ("field aligned currents"), generated by a dynamo mechanism due to the relative motion between the rotating planet and the moving moon. Io, which has active volcanism and an ionosphere, is a particularly strong source, and its currents also generate radio emissions, which have been studied since 1955. Using the Hubble Space Telescope, auroras over Io, Europa and Ganymede have all been observed.

Auroras have also been observed on Venus and Mars. Venus has no magnetic field and so Venusian auroras appear as bright and diffuse patches of varying shape and intensity, sometimes distributed over the full disc of the planet. [88] A Venusian aurora originates when electrons from the solar wind collide with the night-side atmosphere.

An aurora was detected on Mars, on 14 August 2004, by the SPICAM instrument aboard Mars Express. The aurora was located at Terra Cimmeria, in the region of 177° East, 52° South. The total size of the emission region was about 30 km across, and possibly about 8 km high. By analyzing a map of crustal magnetic anomalies compiled with data from Mars Global Surveyor, scientists observed that the region of the emissions corresponded to an area where the strongest magnetic field is localized. This correlation indicated that the origin of the light emission was a flux of electrons moving along the crust magnetic lines and exciting the upper atmosphere of Mars. [87] [89]

Between 2014 and 2016, cometary auroras were observed on comet 67P/Churyumov–Gerasimenko by multiple instruments on the Rosetta spacecraft. [90] [91] The auroras were observed at far-ultraviolet wavelengths. Coma observations revealed atomic emissions of hydrogen and oxygen caused by the photodissociation (not photoionization, like in terrestrial auroras) of water molecules in the comet's coma. [91] The interaction of accelerated electrons from the solar wind with gas particles in the coma is responsible for the aurora. [91] Since comet 67P has no magnetic field, the aurora is diffusely spread around the comet. [91]

Exoplanets, such as hot Jupiters, have been suggested to experience ionization in their upper atmospheres and generate an aurora modified by weather in their turbulent tropospheres. [92] However, there is no current detection of an exoplanet aurora.

The first ever extra-solar auroras were discovered in July 2015 over the brown dwarf star LSR J1835+3259. [93] The mainly red aurora was found to be a million times brighter than the Northern Lights, a result of the charged particles interacting with hydrogen in the atmosphere. It has been speculated that stellar winds may be stripping off material from the surface of the brown dwarf to produce their own electrons. Another possible explanation for the auroras is that an as-yet-undetected body around the dwarf star is throwing off material, as is the case with Jupiter and its moon Io. [94]


01670 785012

Image credits: Matt Robinson, Lapland Hotels, Jouko Lappalainen and Markku Inkila

Featured Holidays

Finlandiya

Saariselkä - Glass Igloo Escape in Autumn

Inari

Wilderness Hotel Inari – Autumn Lights Over Lake Inari

Finlandiya

Nellim - Aurora in the Wild

Finlandiya

Torassieppi - Lakeside Auroras

A room with a view

When the dedicated Northern Lights activities have ended, what better way to continue your search than with specially designed accommodation?

At Wilderness Hotel Nellim, guests can experience the wonderful Aurora Bubbles. These small wooden pods feature a fantastic domed, Perspex roof and are furnished with a double bed, rugs and blankets.

Nellim’s sister hotel, Wilderness Hotel Muotka, also offers an exceptional night in an Aurora Kota which incorporates the cosy benefits of a cabin with a private sauna, allowing you to gaze at the night sky in real style.

At the Apukka Resort, you can choose to stay in a cosy Aurora Cabin or for extra luxury, you could opt for the wonderful Aurora 360 Cabins. Covering two levels, the design is based on a ‘Komsio’ which means a traditional Sámi cradle for an extremely comfortable way to search the skies for the Northern Lights.

During a visit to the Vasara Reindeer Ranch, you can choose to stay in the glass igloos situated in the heart of Sámiland, for an authentic insight into the local culture and the chance to spot the Northern Lights as well as Lapland's favourite animals!

Not just for one night…

Many of our specialised Aurora accommodations are used as an extra special night. However, there are a few idyllic destinations which provide this magical experience for the duration of your stay.

Head just 1km from Saariselka’s small ski resort or just 16km from Levi centre and you will find the Northern Lights Villages, two fantastic destination solely dedicated to glass-roofed Aurora Cabin accommodation. All cabins face north with the half glass roof pointing your gaze directly towards the sky. Additionally, there is a clever timer switch used to melt any snow on the roof within 10-15 mins, so there is no need for you to leave your cosy accommodation to sweep it away!

Wilderness Hotel Inari also provides a similar experience allowing guests to spend the duration of their stay in an Aurora Cabin based at a lakeside retreat.

Northern Lights Glamping in Finland and Norway

Glamourous camping, more commonly known as ‘glamping’ has hit the world of Northern Lights hunting by storm.

On the banks of Finland’s Lake Torasjärvi and on the edge of the Pallas Ylläs National Park lies Torassieppi Reindeer farm and its innovative Aurora Domes. These cosy, Scandi-style domes are large tent-like structures that allow for star-gazing and hopefully Northern Lights viewing, due to their large glass wall. Enjoying the views of the snowy outdoors whilst staying comfortable and warm inside is an experience like no other.

Head to the island of Kvaløya in Northern Norway and you can also experience glamping at its best. Wilderness Camp North Tour is set in a wild, snow-covered valley surrounded by dramatic mountain peaks that provide breathtaking views and wonderful chances of witnessing Mother Nature’s greatest wonder. These bright and spacious glamping tents are equipped with large, cosy beds with several windows, giving you fantastic views of the northern skies and the surrounding landscape. Similarly in the mountainous surroundings of the Lyngen Alps, you can stay in a Crystal Lavvo - a wooden construction with a glass roof which gives you the adventure of camping but with added comfort and a Northern Lights twist.

A touch of luxury

Bordering the magnificent backdrop of the Pyhä-Luosto National Park in Finnish Lapland is the small ski resort of Luosto, a well-known hub for Northern Lights viewing. With fantastic Aurora prospects, guests won’t want to take their eyes off the northern sky thankfully they won’t have to!

Situated by Hotel Aurora, the Arctic View Rooms have all been lovingly designed to contain all the amenities you might need including a large double bed, armchair, shower room and toilet, whilst showcasing a simple Scandinavian design that provides both comfort and elegance.

However, the real attraction is that each room is self-contained. With large windows and a partial glass roof, Aurora hunters can keep an eye on the sky at all times, giving you the best chance of seeing the Northern Lights.

Just a short drive down the road and located on the pristine Pyhätunturi mountain, you will find the Pyha Glass Igloos. These well-equipped cabins ensure you have everything you need in one place, leaving you to spend a cosy night searching the skies.


Icelandic Public Holidays in April

Public holidays have a small effect on holidaymakers in Iceland, because it sometimes means shops will be closed or have reduced opening hours. Some public services (such as public transport) might be marginally reduced too.

It’s worth it, though, as these public holidays also bring lovely events with them, many of which are free.

Easter

In the capital, the iconic glass-faceted concert hall by the harbour, Harpa, holds an annual concert at this time of year. Top Icelandic opera singers and musicians always feature in this recital. Visitors and locals are welcomed at Easter Masses and Church Services.

The Icelandic flag is suspended at half-mast on Good Friday, and the Christian Churches hold special Easter Masses and Services. Although not many Icelanders are regular church goers nowadays, Easter is one of those occasions when a few more people like to go. This is a very busy weekend for Icelandic choirs, so if you like choral music, it’s a great opportunity to hear these wonderful singers.

Easter is a movable feast, meaning that dates change every year, but it tends to take place in April. Maundy Thursday (known in some other countries as Holy Thursday), is the Thursday before Easter Sunday and it’s a public holiday in Iceland.


7. The Aurora Borealis appears in a spectrum of colors. Including white-gray.

The unique colors of the Northern Lights are created by the Earth’s spectra of gases and the height in the atmosphere where the collision of particles from the sun and the Earth’s gases takes place. Our naked eye can most easily see the green-yellow part of the spectrum where the sun emits most of its light. Green is the most common color observed but the Northern Lights can also appear white-gray. And a cloudy night if you’ve never seen them before, you might not even be entirely sure of what you’re looking at.

Sometimes the Northern Lights are even present but not visible to the naked eye. We took a photo of some Icelandic horses nearby our cabin after we thought the Northern Lights had disappeared. We couldn’t see them, but our camera still could.

/>We Recommend

Tips for Photographing the Northern Lights


Fun Facts about northern lights

  • According to Neil Bone (The Aurora: sun-earth interactions, 1996), the term aurora borealis–northern dawn–is jointly credited to have first been used by Pierre Gassendi (1592-1655) and Galileo Galilei (1564-1642), who both witnessed a light display on Sept. 12, 1621. However, Bone also includes a description of the northern lights made 1,000 years prior by Gregory of Tours (538-594.) It included the phrase, “… so bright that you might have thought that day was about to dawn.”
  • Auroras have been observed since ancient times.
  • The height of the displays can occur up to 1000 km (620 miles), although most are between 80-120 km.
  • Auroras tend to be more frequent and spectacular during high solar sunspot activity, which cycles over approximately eleven years.
  • Some displays are particularly spectacular and widespread and have been highlighted in news accounts. Examples include auroral storms of August-September, 1859, Feb 11, 1958, (lights 1250 miles wide circled the Arctic from Oregon to New Hampshire) and March 13, 1989, (the whole sky turned a vivid red and the aurora was seen in Europe and North America as far south as Cuba).
  • Legends abound in northern cultures to explain the northern lights. Some North American Inuit call the aurora aqsarniit (“football players”) and say the spirits of the dead are playing football with the head of a walrus. Often legends warn children that the lights might come down and snatch them away.
  • June 1896, Norwegian Kristian Birkeland, the “father of modern auroral science,” suggested the theory that electrons from sunspots triggered auroras.
  • Yellowknife (Northwest Territories, Canada) is the capital for aurora tourism.
  • The earliest known account of northern lights appears to be from a Babylonian clay tablet from observations made by the official astronomers of King Nebuchadnezzar II, 568/567 BC.
  • Some people claim to hear noises associated with the northern lights, but documenting this phenomenon has been difficult.

Published: 11/19/2019. Author: Science Reference Section, Library of Congress


Videoyu izle: Norrsken. Polarsken. Aurora Borealis från Island (Ocak 2022).