A japán Arase űrhajó (korábbi nevén ERG) kórushullámokat és szétszórt elektronokat figyelt meg a Föld magnetoszférájában, amely a pulzációs aurorák eredete. A szétszórt elektronok kicsapódtak a légkörbe, ami aurális megvilágítást eredményezett.
(Kép: © ERG Science Team)
Egy új tanulmány megállapítja, hogy egy évtizedes vadászat után a Föld légkörében magasan felvillanó intenzív villódzó fények eredete feltárul.
Az új kutatás mögött álló tudósok szerint hasonló aurákra is sor kerülhet Jupiter és Saturn felett.
Az északi és a déli fényeknek nevezett drámai fénykiállítások, más néven aurorák, természetük ugyanolyan változatos, mint az égbolton megjelenő színek. A legismertebb fajta, diszkrét auroraként ismert, a csillogó szalagok és a színes szalagok körében ismert. Ezzel szemben a pulzáló aurorok óriási, villogó fényfoltok. [Aurora útmutató: Hogyan működik az északi fény (infographic)]
Az aurák akkor következnek be, amikor a nagy sebességű részecskék a Napból - együttesen a Napszél - áramolnak a Föld magnetoszférájába, az elektromosan töltött részecskék héjába, amelyek a bolygó mágneses mezőjében rekedtek. Míg a diszkrét aurora néhány ezer mérfölddel a Föld felszíne felett jön létre, addig a pulzáló aurora körülbelül 10-szer távolabb van.
A korábbi kutatások azt sugallták, hogy a pulzáló aurákat elektromos mágneses ingadozások váltják ki, amelyeket kórushullámoknak hívnak, és amelyek az Egyenlítőn a magnetoszférában merülnek fel. Az ötlet az volt, hogy a kórushullámok a magnetoszférában elektronokat küldnek, amelyek a bolygó mágneses mező vonalai mentén sérülnek a Föld légkörének felső határa felé, és fényt generálnak, amikor összeférnek a levegő molekuláival.
Ugyanakkor évtizedek óta a tudósok nem tudtak elegendő érzékeny föld- és űrmegfigyelést gyűjteni ahhoz, hogy a megfelelő időben és helyen sorra álljanak a modell bizonyítására. A kutatók végül közvetlen bizonyítékokat gyűjtöttek a pulzáló aurorák mögött álló eseményláncról.
A tudósok az Arase űrhajó adatait elemezték, amelyet a Japán Aerospace Exploration Agency 2016 végén indított. Ez a műhold képes volt kimutatni a kórushullámokat és megvizsgálni azok hatásait a mágneses gömb elektronokra egy szűk ablakban, egy mágneses mező vonal körül.
A kutatók rámutattak arra is, hogy az Arase űrhajó mágneses térerő vonalának miként jött létre a kapcsolat a Földdel. Keresték azokat a pulzáló aurákat, amelyek megfelelnek a kórushullámok által kiváltott elektronaktivitásnak.
A tudósok 2017-ben egy aurorát azonosítottak Kanada központjában, amelyet nyilvánvalóan a kórushullámok által szétszórt magnetoszférikus elektronok generáltak.
"A megfigyelési eredmények általában nagyon bonyolultak, és az elméleti jóslatok tesztelése gyakran kétértelmű eredményeket eredményez, ami itt nem volt a helyzet" - mondta Satoshi Kasahara, a tanulmány vezető szerzője, a Tokiói Egyetem űr- és bolygófizikusa.
A kutatók megjegyezték, hogy hasonló aktivitás fordulhat elő a Jupiter és a Saturn aurorában, ahol az előző munka kórushullámokat fedez fel. "Más bolygókra való alkalmazás izgalmas lenne" - mondta Kasahara a Space.com-nak.
A kutatók ma (február 14-én) a Nature folyóiratban részletezték eredményeiket online.
