Amikor a titokzatos, ragyogó zöld csíkok 2018-ban megvilágították a finn égboltot, ez nem maradt észrevétlenül a lelkes aurora üldözőktől. A fény mintája ismeretlen és furcsaan tökéletes volt, és a horizont felé nyúlt, mint egy égi homokdűnék.
Valóban, az állampolgársággal foglalkozó tudósok „dűnék” -nek nevezett fény show új típusú aurorának bizonyult. Ezt az aurorát a gravitációs hullámok és az oxigénatomok drámai tánca alkotja, az új megállapítások szerint, ma (január 29.), az AGU Advances folyóiratban.
A felfedezéshez vezető út évekkel ezelőtt kezdődött, amikor egy aurora szerelmeseinek egy csoportja e-mailen küldte Minna Palmroth-ot, a Helsinki Egyetem számítástechnikai űrfizikájának professzorát, és felkérte, hogy csatlakozzon a Facebook csoportjukhoz. A cél? Mondja meg Palmroth a fényképezett aurora mögött álló fizikát.
Palmroth örömmel tette ezt. Egy idő után rájött, hogy a válaszai ismétlődőek lettek - ezért folytatta az aurora útmutatót. De 2018 októberében az aurora üldözők rejtélyes aurora képeivel visszatértek hozzá.
"Aztán rájöttem, hogy oh nem ... ezeket még nem láttam." - mondta a Live Sciencenek Palmroth. Első pillantásra ezek a csíkok gravitációs hullámok vagy sűrűségi zavarok következményei voltak a felső légkörben. A légkör felső részén sok különböző gravitációs hullám található, amelyek különböző irányba futnak, és eltérő frekvenciájúak és méretűek. Ez a magyarázat azonban nem tűnt lehetségesnek, mert a hullámok egyenletesen terjedtek.
Tehát Palmroth és csapata kampányt szervezett október 7-én este, összegyűjtve a tudósokat és a polgárokat Finnországban, hogy fényképezzék a dűnéket. A fényképek elemzésével a csapat megértette a jelenség mögött álló fizikát.
Ez nem az első alkalom, hogy az aurora üldözők új égi jelenséget azonosítottak; A polgári tudósok azt is felfedezték, hogy 2018-ban szeretettel STEVE-nek nevezték el az égvilágítást.
"Az állampolgárságú tudósokkal folytatott együttműködés egyre fontosabbá válik, mivel" mobil érzékelőkké válhatnak ", amelyek könnyen követik az érdekes aurorákat, és új funkciókhoz jutnak, amelyeket a tudósok korábban nem vettek észre" - mondta Toshi Nishimura, a bostoni villamos- és számítógépes mérnöki tudományos munkatárs. Az Egyetem Űrfizikai Központja, aki nem vett részt a vizsgálatban.
Láthatatlan gravitációs hullámok
Auroras eredmény, amikor a nap a töltött részecskéket a bolygónk felé rohanja. Ezek a részecskék a bolygónk pólusainak mágneses mező vonalai mentén haladnak, és behatolnak az atmoszférán lévő atomokba és molekulákba, és ezek a molekulák fényt bocsátanak ki. Ezek a lenyűgöző fénykiállítások különböző formájú és színűek lehetnek; A NASA szerint az oxigén zöldben és pirosban, míg a nitrogén kékben és lila világít. A csillagászok az aurák alakját is felhasználják annak megtanulására, hogy mi történik a légkör felső részén, ahol kialakulnak.
Míg a legtöbb aurora függőlegesen húzódik, a dűnék hullámos hullámokban vízszintesen az Egyenlítő felé mutatnak. Senki sem látott ilyen hullámszerű szerkezetet egy aurorában - mondta Palmroth.
A tudósok elméletük szerint a dűnék egy olyan ritka légköri gravitációs hullámot világítanak, amelyet mezoszférikus furatoknak hívnak. Ezek a mezoszféra furatok akkor fordulnak elő, amikor a légkörben felfelé emelkedő gravitációs hullám meghajlik és a légkör két viszonylag hidegebb rétegének - az inverziós réteg 80,7 mérföld (80 kilométer magas) és a mezopauza - 62 mérföld (100 kilométer) magasságba eső rétegei között helyezkedik el. .
Ebben a csatornában a hullámok vízszintesen és nagy távolságra terjednek anélkül, hogy elmúlnának, váltakozó redőket hozva létre, amelyek vagy oxigénnel dúsítottak, vagy oxigén nélküliek. Amikor a napból származó elektronok beáramolnak, a magasabb oxigénszintekkel rendelkező redők jobban kigyulladnak, mint azokban a helyekben, amelyekben nincs oxigén, a jellemző csíkokat hozva létre.
"Ez egy nagyon érdekes megfigyelés" - mondta Steven Miller, a Colorado Állami Egyetem Atmoszféra Kutatási Együttműködési Intézetének igazgatóhelyettese, aki nem vett részt a tanulmányban. "A képek első látása során az volt a reakcióm, hogy azok légköri gravitációs hullámok lehetnek, amelyeket az aurális tevékenység" kiemel ", és úgy tűnik, hogy ez a szerzők hipotézise is."
A mezoszféra furatainak tudható be a dűnékben megfigyelt minták, de "feltételezem, hogy a" dűnék "valójában a légköri gravitációs hullámok sokkal elterjedtebb részének részhalmaza, amelyet az aurora kiemel," mondta Miller a Live Science számára.
Azáltal, hogy referenciapontként csillagokat használt a fotókon, a csoport kiszámította a dűnék magasságát, amely körülbelül 62 mérföld (100 km) körül van, ami az aurára jellemző. A légkörnek ez a rosszul tanulmányozott területe azonban túlságosan magas ahhoz, hogy radarokkal és léggömbökkel mérhető legyen, és túl alacsony ahhoz, hogy űrhajókat küldjenek anélkül, hogy megégnének. Tehát néha "ignoroszférának" hívják - mondta Palmroth.
"Ez az első eset, amikor ezeket a gravitációs hullámokat megfigyelik" - mondta Palmroth. "A fúrások általában meglehetősen ritka jelenség." A dűnék megfigyelése azonban többet tudhat meg a fúrásokról - mondta Palmroth.
Például a tudósok úgy találták, hogy a dűnék ugyanabban az időben és ugyanabban a régióban fordulnak elő, ahol az űrből az elektromágneses energia átkerül a felső légkörbe, amelyet Palmroth feltételezhetően össze lehet kapcsolni a fordított réteg mezoszféra furatainak létrehozásával. "Meg akarjuk tudni, hogy ez valóban igaz-e" - mondta.
