Международная группа под руководством ученых из Саутгемптона проанализировала данные с наземных обсерваторий в финской Лапландии и нескольких космических аппаратов, включая миссию NASA Polar и японский спутник Arase. Их интересовало авроральное километровое излучение — естественное радиоизлучение, которое возникает в космосе прямо над зоной сияний.
Специалисты обнаружили в этом радиоизлучении тонкую структуру. Она указывает на формирование мелкомасштабных областей электрического потенциала вдоль магнитных линий Земли. Ключевой момент: характерный радиосигнал появляется как раз перед началом суббури — мощного выброса энергии в магнитосфере, который и вызывает вспышку сияния.
Открытие дает физическое объяснение хорошо известному визуальному предвестнику. Почти всегда перед вспышкой в спокойном сиянии появляются светящиеся «бусины», напоминающие нитку жемчуга. Ученые считают, что обнаруженные ими электрические структуры как раз и создают эти «бусы», которые затем и провоцируют бурю. Ведущий автор работы доктор Сиюань Ву (Dr. Siyuan Wu) поясняет, что периодичность сигнала в радиоизлучении совпадает с данными других приборов. Это говорит о том, что они зафиксировали не случайный шум, а фундаментальный физический процесс.
Открытие важно не только для понимания земных сияний. Аналогичные процессы могут происходить в магнитосферах других планет, например, Юпитера или Сатурна, где тоже наблюдаются мощные полярные сияния. Теперь у ученых появился конкретный «след» — радиосигнал, который помогает понять, как накопленная в магнитном поле энергия внезапно высвобождается, зажигая небо.