A tudósok egy ideje tudták, hogy a Föld légköre naponta több száz tonna oxigént veszít. Megértik, hogy ez az oxigénvesztés mi történik a Föld éjszakai oldalán, de nem tudják, hogyan történik ez a napi oldalon. De tudnak egy dolgot; ezek az aurák során fordulnak elő.
A NASA Föld Megfigyelőközpontjának sajtóközleménye szerint nincs két oxigénkiáramlási esemény pontosan ugyanaz, ami megértésük kihívást jelent. Az eseményeket „gázszökőkútnak” nevezik, amelyek az aurális tevékenység során elmenekülnek a Földtől, és a Föld Megfigyelőközpont feladata, hogy megértse azokat.
A misszió a NASA VISIONS-2 nevű Földmegfigyelő programjának része (Ionkiáramlás vizualizálása a semleges atomérzékelővel-2), és bizonyos feltételeket igényel. Érvényes okból a norvégiai Svalbard-ban, Ny Alesundban van. Ez a világ legészakibb egész évben működő polgári települése. Egész évben jégmentes kikötővel és modern rakétaindító berendezéssel rendelkezik. A téli éjszakában itt is nincs nap, amely akadályozhatja az aurora tanulmányozását.
De van valami, ami ezt a VISIONS-2 küldetés tökéletes környezetét teszi lehetővé. Minden reggel Ny Alesund áthalad a Föld mágneses buborékjának gyenge pontján. A gyenge pont olyan, mint egy tölcsér, amely a heves napsugár szélét a felső légkörbe továbbítja. Ez az auroral megjelenéseket okozza, és levegőnk gázjait az aurális szökőkútban lévő tér vákuumába forralja.
A közelmúltban a VISIONS-2 kutatói két hangjelző rakétát indítottak, hogy megvizsgálják az aurora idején az oxigén veszteséget. A hangjelző rakéták kicsi, célzott rakéták, amelyek gyorsan elindíthatók. Ebben az esetben a két rakétát kamerákkal és más műszerekkel töltötték fel és felkészítették a dobásra.
Az indító csapatnak nagyon türelmesnek kell lennie. De természetesen technológiájuk van az oldalukon. Nem kell várniuk, amíg meg nem találják az aurort, előrehaladott észrevételeik vannak az auroráról, a DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) műholdjának köszönhetően.
A DSCOVR a NOAA napenergia-szél-megfigyelőközpontja. A LaGrange ponton helyezkedik el a Föld és a Nap között, és elmondja a VISIONS-2 csapatának, hogy a napenergia-szél elég erős és a megfelelő irányba van-e irányítva, hogy az aurákat okozza. A legjobb esetben a csapat körülbelül egy órás figyelmeztetést kap.
A fejlett figyelmeztetés mellett a csapat is óvatos. Ha a napszél túl gyengenek bizonyul, akkor pazarolják a dobást. Ha a Föld légkörében a szárazföldi szélviszonyok túl erősek, ez szintén problémát jelent. A rakéták nem irányítottak, ezért indulásuk előtt orientálniuk kell őket a szél miatt. Szerencsére a csapat rendelkezésére áll egy másik eszköz, az időjárási léggömbök, szükség szerint 30 percenként, a szél tesztelésére.
„Nagyon csodálatos tapasztalatunk volt ezeknek a nagyon bonyolult és képes teherbíróknak az építésénél.” - Doug Rowland, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának fő kutatója.
A rakétákat Ny-Ålesund-ban (Svalbard, Norvégia) állították össze, és a kutatók várták az aurort, mielőtt elindították a párot. 2018. december 7-én a kutatók aurora közben elindították a két rakétát. Az alábbi fotó egy hosszú expozíció a rakétákról, amely mindkét indítást elfogja, annak ellenére, hogy néhány percnyi távolságra történt.
A misszió pár rakétát használt, így mindegyik különféle eszköz keverékét felhasználhatták. Néhány műszerhez forgóplatformra volt szükség, másokhoz nem. Egy pár perc alatt elindított rakéta is lehetővé tette, hogy a hasonló műszerek az idő múlásával leolvassák a leolvasást. A fenti kép a két rakéta első szakaszának gyújtásait és kiégéseit mutatja be, mivel küldetésükre küldték őket, hogy tanulmányozzák az oxigén veszteséget a Föld légkörében.
„Olyan csodálatos tapasztalatunk volt, hogy felépítettük ezeket a nagyon összetett és képes teherbírókat, integráltuk és teszteltük a Wallops-on, majd elhoztuk őket a terepre.” - mondta Doug Rowland, a misszió fő kutatója és a NASA Goddard űrrepülési központjának űrfizikusa. "A dob indítása nagyon érzelmi pillanat volt, még inkább, amikor láttuk, hogy minden hangszer jól teljesített, és a tudományos körülmények is jók voltak."
Indulás után tíz perc van arra, hogy a rakéta a légköri szökőkútban elvégezze munkáját. A semleges atomkamerák képeket képeznek a szökőkútról belülről és kívülről is. Az aurális kamera dokumentálja magát az aurort, annak hőmérsékletét, intenzitását és magasságát. Ha minden jól megy, a kutatócsoport jutalomban van a „tudomány falával”.
A december 7-i indítás sikeresnek tűnik. Az adatok korai áttekintése azt mutatja, hogy a műszerek megfelelően működtek, és visszatértek a tervezett adatokhoz. "Azt hiszem, láttuk a" légköri szökőkútot "- mondta Rowland. Az adatokat még elemezni és méretezni kell, „de bizonyítékokkal rendelkezhetünk több szempontból is”.
A Föld nyilvánvalóan dinamikus, élő, aktív bolygó. Itt nagyon sok folyik. A VISIONS-2 projekt célja nemcsak az, hogy segítsen nekünk jobban megérteni saját bolygónkat, hanem más bolygókat is. Mely bolygók lakhatók? Miért vannak olyan elhagyatottak? Hogyan veszítette el egy olyan bolygó, mint a Mars, amelynek egyszer volt légköre?
A Föld légköre nem fog eltűnni hamarosan. Amíg a nap vörös óriássá alakul, mintegy 5 milliárd év alatt, egyébként. Abban a távoli időpontban a táguló Nap olyan forralja fel a légkörünket, mint semmi. Akkor készen vagyunk.
Ezeknek az auráknak a során a Föld légköréből veszített oxigén (és hidrogén) minimális. Napi több száz tonna nagyon sokat hangzik, de nem az. A fotoszintézis mindenesetre segít az oxigén helyreállításában. Ez továbbra is fontos puzzle-darab annak megértésében, hogy a dolgok miként működnek, és mi a részletek a Föld és a csillag kapcsolatában.
- Sajtóközlemény: A légkör menekülésének feltérképezése felé
- Föld megfigyelőközpont megjegyzései a tereptől: Az Aurora felbukkanása
- DSCOVR: Deep Space Climate Observatory
- Cornell University Ask és Csillagász: Hány meteorit éri el a Földet évente?
