Черные авроры (или Черные Полярные сияния) — загадочное явление, представляющее собой темные кольца, теневые волны и черные пятна, контрастирующие с сияющими цветами северного и южного сияния. Их легко пропустить, если не приглядеться. Однако для того чтобы этот небесный спектакль стал реальностью, требуется взаимодействие мощных космических и земных сил.
Это явление возникает в условиях, полностью противоположных тем, которые создают обычное северное сияние, поэтому его также называют «анти-полярным сиянием».
Чтобы разобраться, вспомним, как образуются типичные полярные сияния. Они появляются в ночном небе, когда заряженные солнечные частицы, «выпущенные» Солнцем, сталкиваются с магнитным полем Земли. Здесь они взаимодействуют с газами в ионосфере — слое верхних слоев атмосферы, заставляя их излучать свет. Это создает в ночном небе впечатляющие зрелища зеленых, красных, пурпурных или синих огней.
Помимо периодов интенсивной солнечной активности, северные и южные сияния чаще всего наблюдаются вблизи полюсов Земли, так как магнитное поле планеты направляет заряженные солнечные частицы именно в полярные регионы. Эти области часто связаны с отрицательно заряженными электрическими потенциалами, которые притягивают входящие электроны.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в 2001 году, чёрные полярные сияния возникают в тех частях ионосферы, где есть участки с относительно небольшим количеством отрицательно заряженных частиц.
В этих «дырах» присутствуют положительно заряженные электрические потенциалы, которые отталкивают электроны от ионосферы в космос, вместо того чтобы притягивать их. Поэтому вместо цветных огней мы видим странные темные пятна.
«Черное полярное сияние на самом деле вовсе не полярное сияние; это отсутствие полярной активности в регионе, где электроны «всасываются» из ионосферы», — сказал в 2001 году профессор Гёран Марклунд (Göran Marklund), ведущий автор исследования Nature из Лаборатории Альфвена в Швеции.
В 2021 году другое исследование углубилось в загадку, описав явление «анти-черного полярного сияния» — небольшие участки чрезвычайно яркого света, которые обнаруживаются примерно в 10% областей черных полярных сияний.
Исследователи пишут:
«Участок или сегмент дуги с повышенной яркостью, заметно ярче диффузного фона, который мы называем анти-черным полярным сиянием, может появляться рядом с черным полярным сиянием. Анти-черное полярное сияние имеет схожую форму и размеры и всегда движется параллельно с дрейфующим черным полярным сиянием, хотя иногда оно неожиданно может сменить сторону без очевидной причины.»
