Американские ученые расцветят небо полярными сияниями в любой точке над Землей

С помощью данного ускорителя ученые предлагают изучать поведение частиц в верхних слоях атмосферы

 Американские ученые заявили о готовности создать полярное сияние в любом месте планеты при помощи ускорителя элементарных частиц. Ускоритель, выведенный на орбиту, будет намного мощнее эксплуатируемых НАСА устройств. Энергия луча составит 0,5-10 электронвольт.  Проект обнародован в Journal of Geophysical Research.

С помощью данного ускорителя ученые предлагают изучать поведение частиц в верхних слоях атмосферы

 В основу разрабатываемого аппарата ляжет компактный ускоритель частиц из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, сообщает tut.by. Предполагается, что это устройство будет в три раза мощнее, чем уже существующие аппараты NASA: энергия луча, направленного на Землю, cоставит около 0,5-10 электрон вольт, с импульсами продолжительностью 0,1 микросекунды. 

Помимо создания рукотворного полярного сияния, аппарат будет задействован в изучении поведения частиц в верхних слоях атмосферы.

Например, дорожки электронов очертят силовые линии магнитного поля Земли. Ученые смогут увидеть, как те изгибаются в период повышенной геомагнитной активности (при солнечных бурях).

Снижаясь, пучок электронов будет ударять по молекулам атмосферы — что и вызовет искусственное северное сияние. Более того, заряженные частицы могут создавать и более экзотические атмосферные явления: молнии типа спрайтов и голубых струй.

На данный момент такой ускоритель является всего лишь теоретическим концептом. Однако расчеты ученых указывают на практическую возможность его изготовления и функционирования.

В США в 1997-2013 годах работал комплексный проект по изучению ионосферы и полярных сияний HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program), напоминает lenta.ru. В состав HAARP входили антенны, радар с антенной двадцатиметрового диаметра, лазерные локаторы, магнитометры, компьютеры для обработки сигналов.

Тема искусственного создания полярных сияний прошла еще в 1975 году: этому был посвящён, например, советско-французский эксперимент АРАКС, проведённый в 1975 году.

С острова Кергелен (в южной части Индийского океана) на двух французских твердотопливных геофизических ракетах «Эридан» был запущен советский ускоритель заряженных частиц и другая научная аппаратура (суммарно около 50 приборов общей массой более 450 кг). На высоте нескольких сот километров ускоритель испускал электроны (27кэВ, ток 0.5 А и 15 кэВ, ток 1 А), которые под действием магнитного поля Земли преодолевали за несколько секунд расстояние до ста тысяч километров и вызывали различные явления над Архангельской областью, которые регистрировались и изучались.

Из-за плохих метеоусловий сбор данных в оптическом диапазоне не удался. В то же время, наблюдения при помощи радаров были успешными. Точки прихода пучка на территорию СССР позволили проверить математические модели магнитного поля Земли. Так, время полёта электронов от острова Кергелен до советской территории значительно отличалось от предсказаний модели. Длительность сигналов на радаре была до трех раз больше, чем соответствующее время работы ускорителя электронов.