NASA и Канадское космическое агентство намерены выступить спонсорами крупномасштабного исследовательского проекта Themis, сообщает The Independent. Ученые будут изучать Северное сияние (aurora borealis) и космические энергии, влияющие на магнитосферу Земли.

Проект начат в октябре 2006 года и будет продолжаться пять-шесть лет. Сбор данных будет осуществляться при помощи пяти спутников NASA, которые будут летать над северными областями Канады. Космические зонды будут делать фотоснимки Северного сияния. Кроме того, по всей Канаде и Аляске расставят 20 специальных камер, которые будут снимать aurora borealis каждые 20 секунд после возникновения светового явления. В частности, исследователи надеются понять, что вызывает магнитные бури, при которых Северное сияние может быть видно даже в Англии и в Северной Америке, в районе Нью-Мехико.

Напомним, что термин Северное сияние (aurora borealis) впервые появился в 1621 году в работах французского астролога Пьера Гассенди. Это оптическое явление в верхних слоях атмосферы (ионосфере), выражающееся в свечении (люминесценции) разреженного воздуха на высоте от 60 до 1000 км, вызванное частицами с высокой энергией, сталкивающимися с атмосферой на ее границе с космосом.  Полярные сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий и проявляется в виде общего быстро меняющегося свечения неба или движущихся лучей, полос, корон, "занавесей".  Полярное сияние возникает при проникновении в нижнюю ионосферу заряженных частиц высокой энергии из верхней ионосферы при быстрых колебаниях интенсивности земного магнитного поля.  Длительность составляет от десятков минут до нескольких суток.

Интересно отметить последнее известие: магнитный полюс Земли перемещается от Северной Америки с такой скоростью, что Аляска в ближайшие 50 лет может лишиться своего северного сияния. В то же время появится возможность увидеть северное сияние в некоторых районах Сибири и Европы.

В наших исследованиях была изменена методика визуального наблюдения Северного сияния.

Ее смысл в следующем: делается обычный видеоролик Северного сияния. Далее кадры N и N+t накладывают друг на друга с отсечением статичных элементов (не изменяющихся), где t – временная задержка кадра. Получаем кадр N_t. Соединив все кадры, получим видеоролик, на котором будут только движущиеся или меняющиеся образы. Итогом является получение видеоряда или фотографического изображения изменения Северного сияния. Другими словами, мы накладываем видеоряды друг на друга со сдвигом на время t и вычитаем их. С точки зрения физики – это получение формы взаимодействия (выполненной работы) магнитное поле Земли и солнечного ветра.

Выше приведена одно из изображений Северного сияния. На фотографии хорошо видна эллипсоидная форма взаимодействия, рядом с которой другие эллипсы. Получаем что-то вроде кыш-мыш или виноградных ягод. При просмотре видео (наложение кадров с задержкой 45 секунд) можно увидеть, как меняется взаимодействие магнитного поля и солнечного ветра. Этот процесс стохастичный и не имеет никакой упорядоченности.