Блестящее фото НАСА с воздушным свечением Земли помогает понять космическую погоду

Земле не нужен правильный фильтр Snapchat, чтобы получить здоровое свечение на фотографиях.

Возьмите пример этой красоты, которую НАСА выпустило во вторник и показало прекрасное звездное небо за Землей, сделанное астронавтом на борту Международной космической станции (МКС) на орбите, находящейся примерно в 250 милях над Австралией. На изображении, на котором едва ли изображена «бледно-голубая точка», вместо этого изображена Земля, излучающая яркий, яркий желто-оранжевый свет. Фотография была сделана 7 октября и демонстрирует явление в верхних слоях атмосферы Земли за озоновым слоем: воздушное свечение.

Ученым нравится и Pretty Colours Too

Наше понимание воздушного свечения благодаря шведскому физику Андерсу Ангстрему, который первым понял, что небо никогда не достигает полной темноты. Первоначально очарованный временной красотой северного сияния, он определил источник вечного свечения этого неба как воздушное свечение в 1868 году.

Атмосфера Земли в основном состоит из азота и кислорода, а также других микроэлементов. Под воздействием солнечного света ультрафиолетовое излучение возбуждает эти частицы. Чтобы потерять дополнительную энергию, молекулы выделяют фотоны или легкие частицы, которые вместе создают тусклое, красочное свечение в верхних слоях атмосферы Земли, называемое ионосферой.

Воздушное свечение не только оранжевое, как на фотографии с МКС. Ученые также наблюдали зеленый, красный и фиолетовый цвета. Ближе к Земле частицы в нижних слоях атмосферы более плотно упакованы вместе, что увеличивает вероятность того, что заряженные частицы просто сталкиваются друг с другом, высвобождая свою энергию, а не испускают фотон. Но когда вы двигаетесь выше, и вероятность столкновения уменьшается, частицы с большей вероятностью испускают цветной фотон, видимый человеческому глазу. (Хотя некоторые особые столкновения тоже дают яркий свет.)

Но воздушное свечение - это больше, чем просто облако красивых цветов.

«Каждый атмосферный газ имеет свой собственный предпочтительный цвет воздушного свечения в зависимости от газа, высоты над уровнем моря и процесса возбуждения, поэтому вы можете использовать воздушное свечение для изучения различных слоев атмосферы», - объясняет астрофизик НАСА Даг Роуланд. «Мы не изучаем воздушное свечение как таковое, а используем его в качестве диагностики».

Добро пожаловать в ионосферу

Ионосфера, в которой существует воздушное свечение, находится на пересечении атмосферы Земли и надлежащего пространства, что означает, что регион подвержен как погоде Земли, так и космической погоде - кошмар метеоролога. Понимание того, как работает этот регион, имеет решающее значение для тех, кто находится в космосе и на земле, поскольку астронавты, спутники и сигналы связи (например, радиосигналы или сигналы GPS) называют ионосферу домом.

Чтобы лучше понять эту занятую, светящуюся полосу атмосферы, НАСА заключило партнерские отношения с двумя миссиями: обозревателем ионосферных соединений (ICON) и наблюдениями лимба и диска в глобальном масштабе (GOLD), чтобы предоставить ученым изображения крупным планом и ландшафта для создания комплексный взгляд на регион.

«В течение многих лет мы детально изучали верхние слои атмосферы Земли с земли и с низкой околоземной орбиты», - заявил Ричард Истес, главный исследователь GOLD, в своем заявлении в январе прошлого года. «Возвращаясь к геостационарному, мы можем поместить вещи в глобальный контекст. Вы можете увидеть половину Земли оттуда.

Так сияй, Земля. НАСА готовится к запуску самой подробной фотосессии в вашей жизни.