Доказано, что полярное сияние, наблюдавшееся в июле 2004 года над южным магнитным полюсом со спутника, относится к нестандартному типу сияний, имеющих необычный механизм образования. Они возникают благодаря явлению, называемому "полярный дождь", сообщает исследовательский коллектив в своей статье в Geophysical Research Letters.
Обычные полярные сияния вызываются взаимодействием магнитного поля Земли и солнечного ветра. Электроны из солнечного ветра проникают в верхние слои атмосферы в районе магнитных полюсов Земли (магнитные полюса не совпадают с географическими). Столкновение электронов, имеющих высокую (более килоэлектронвольта) энергию с атомами и молекулами атмосферных газов и вызывает наблюдаемое излучение. Как правило, полярные сияния формируются в зонах проникновения электронов - овальных поясах, окружающих магнитные полюса Земли - но не на самих полюсах.
На самих полюсах может возникать так называемый "полярный дождь": слабые потоки электронов с низкой энергией (менее ста электронвольт), попадающие в атмосферу не из солнечного ветра. Из-за невысокой энергии эти потоки не вызывают сияний.
Авторы исследования (Юнлян Чжан и его коллеги) наблюдали за сияниями при помощи ультрафиолетовых камер, установленных на спутниках Земли. В июле 2004 года они зафиксировали полярный дождь необычно высокой энергии. С поверхности планеты в этот момент полярного сияния никто не наблюдал, но по данным спутников, прямо над южным магнитным полюсом имело место сияние. Причиной его, по мнению Чжана, являлся именно полярный дождь. Высокие энергии электронов предположительно объяснялись аномалиями солнечной активности.
"Дождевые" полярные сияния замечательны в нескольких отношениях: они имеют другой механизм образования, они возникают в других зонах (прямо над магнитными полюсами), они могут двигаться с очень большой скоростью (по данным Чжана, около 200 метров в секунду - 720 километров в час). Чжан считает, что многие из наблюдавшихся ранее полярных сияний могли на самом деле относиться к "дождевому" типу, и теперь хочет зафиксировать "дождевое" сияние с Земли.
Журнал NewScientist приписывает Чжану и его коллегам честь открытия этого типа полярных сияний, что представляется некоторым преувеличением. Еще в мае 1999 года, когда солнечный ветер практически отсутствовал в течение двух суток, спутник NASA зафиксировал над Северным полюсом сияние, вызванное интенсивным полярным дождем (который стал возможен благодаря отсутствию ветра). Сияние, правда, было видимо только в рентгеновских лучах.
