Bentuk dan magnet Aurora

Biasanya aurora muncul baik sebagai cahaya difus atau sebagai " tirai " yang kira-kira memperpanjang di arah timur-barat . Pada beberapa kali , mereka membentuk " busur tenang "; pada orang lain ( " aurora aktif" ) , mereka berkembang dan berubah terus-menerus . Setiap tirai terdiri dari banyak sinar paralel , masing-masing berbaris dengan arah lokal garis-garis medan magnet , menunjukkan bahwa aurora dibentuk oleh medan magnet bumi . Memang , satelit menunjukkan bahwa elektron dipandu oleh garis-garis medan magnet , spiral di sekitar mereka saat bergerak menuju Bumi .Kesamaan dengan tirai sering ditingkatkan dengan lipatan yang disebut " striations " . Ketika garis lapangan membimbing patch aurora terang mengarah ke titik langsung di atas pengamat , aurora dapat muncul sebagai " corona " sinar divergen , efek perspektif .Meskipun pertama kali disebutkan oleh Yunani Kuno explorer / geografi Pytheas , Hiorter dan Celsius pertama kali dijelaskan pada 1741 bukti untuk kontrol magnetik , yaitu , fluktuasi magnet besar terjadi setiap kali aurora diamati overhead. Ini menunjukkan ( itu kemudian menyadari ) bahwa arus listrik yang besar dikaitkan dengan aurora , mengalir di wilayah di mana cahaya aurora berasal . Kristian Birkeland ( 1908 ) menyimpulkan bahwa arus mengalir dalam arah timur - barat sepanjang busur aurora , dan arus tersebut , yang mengalir dari dayside menuju ( kurang-lebih) tengah malam kemudian bernama " electrojets aurora " ( lihat juga arus Birkeland ) .Masih lebih banyak bukti untuk koneksi magnetik statistik pengamatan aurora . Elias Loomis ( 1860 ) dan kemudian secara lebih rinci Hermann Fritz ( 1881 ) dan S. Tromholt ( 1882) menetapkan bahwa aurora muncul terutama dalam " zona aurora " , sebuah wilayah berbentuk cincin dengan radius sekitar 2500 km di sekitar Bumi magnetik tiang . Hal itu hampir tidak pernah terlihat di dekat kutub geografis , yaitu sekitar 2000 km dari kutub magnet . Distribusi sesaat aurora ( " oval aurora " [ 1 ] [ 2 ] ) adalah sedikit berbeda , berpusat sekitar 3-5 derajat nightward dari kutub magnet , sehingga busur aurora mencapai terjauh menuju khatulistiwa sekitar satu jam sebelum tengah malam . Aurora dapat dilihat terbaik pada saat ini , yang disebut tengah malam magnetik , yang terjadi ketika seorang pengamat , kutub magnet yang bersangkutan dan Matahari berada dalam keselarasan .Pada 1970-an , astrofisikawan Joan Feynman menyimpulkan bahwa aurora adalah produk dari interaksi antara magnetosfer bumi dan medan magnet dari angin matahari . Karyanya dihasilkan dari data yang dikumpulkan oleh Explorer 33 pesawat ruang angkasa . [ 17 ]Pada tanggal 26 Februari 2008, THEMIS probe dapat menentukan , untuk pertama kalinya , acara memicu untuk timbulnya substorms.Two magnetospheric dari lima probe , posisi sekitar sepertiga jarak ke bulan , peristiwa diukur menunjukkan acara rekoneksi magnetik 96 detik sebelum auroral intensification.Dr . Vassilis Angelopoulos dari University of California , Los Angeles , peneliti utama untuk misi Themis , menyatakan , " Data kami menunjukkan dengan jelas dan untuk pertama kalinya bahwa rekoneksi magnetik adalah pemicunya . "Angin matahari dan magnetosferSkema magnetosfer BumiBumi terus tenggelam dalam angin matahari , aliran langka dari plasma panas ( gas elektron bebas dan ion positif ) yang dipancarkan oleh matahari ke segala arah , akibat dari panas dua juta derajat lapisan terluar Matahari , yang korona . Angin surya biasanya mencapai bumi dengan kecepatan sekitar 400 km / s , kepadatan sekitar 5 ions/cm3 dan intensitas medan magnet sekitar 2-5 nT ( nanoteslas , bidang permukaan bumi biasanya 30,000-50,000 nT ) . Ini adalah nilai-nilai khas . Selama badai magnetik , khususnya, arus bisa beberapa kali lebih cepat , medan magnet antarplanet ( IMF ) juga mungkin lebih kuat .IMF berasal dari Matahari , yang berkaitan dengan bidang bintik matahari , dan garis-garis medan nya ( garis-garis gaya ) yang diseret keluar oleh angin matahari . Itu saja akan cenderung untuk berbaris mereka ke arah Sun- Earth , tapi rotasi Matahari miring mereka ( di bumi ) sekitar 45 derajat , sehingga garis-garis medan melewati Bumi mungkin benar-benar mulai dekat tepi barat ( " anggota badan " ) dari terlihat Matahari.Magnetosfer bumi dibentuk oleh dampak dari angin matahari pada medan magnet bumi . Ini merupakan hambatan bagi angin matahari , mengalihkan itu , pada jarak rata-rata sekitar 70.000 km ( 11 Earth jari-jari atau Re ) , membentuk busur kejutan 12.000 km menjadi 15.000 km ( 1,9-2,4 Re ) lebih hulu . Lebar magnetosfer mengikuti bumi , biasanya 190.000 km ( 30 Re ) , dan di sisi malam " magnetosfer " panjang garis-garis medan membentang meluas ke jarak yang jauh ( > 200 Re ) .Magnetosfer ini penuh terjebak plasma angin matahari melewati Bumi . Aliran plasma ke dalam magnetosfer meningkat dengan peningkatan kepadatan angin matahari dan kecepatan , dengan peningkatan komponen selatan dari IMF dan dengan peningkatan turbulensi dalam pola aliran flow.The angin matahari plasma magnetospheric adalah dari magnetosfer menuju Bumi , mengelilingi bumi dan kembali ke angin matahari melalui magnetopause pada hari -side. Selain memindahkan tegak lurus terhadap medan magnet bumi , beberapa plasma magnetospheric perjalanan turun di sepanjang garis-garis medan magnet bumi dan kehilangan energi untuk suasana di zona aurora . Elektron magnetospheric dipercepat ke bawah oleh medan listrik medan -blok menyebabkan fitur aurora terang . Elektron un - dipercepat dan ion menyebabkan cahaya redup dari aurora difus .