Tutkijat selvittävät, mikä taivaallinen ilmiö "Steve" todella on

steve
Julkinen verkkotunnus Krista Trinder / NASA Goddardin avaruuslentokeskus / Flickr

Paitsi tyypillinen aurora, tutkijat ovat nyt selvittäneet, millainen voima tämä upea valonäyttö on ja mistä se tulee.

Äskettäin löydetty ilmakehys, joka tunnetaan nimellä STEVE, otti taivaan katselevan maailman myrskynä, kun se ilmestyi ensimmäisen kerran. Vaikka STEVE näytti olevansa aurora borealis -klaanin perheenjäsen, jonka olemme oppineet tuntemaan ja rakastamaan, STEVE oli erilainen. Tyypillisiä aurioita pidetään yleensä pyörteinä vihreinä nauhoina, jotka leviävät taivaan poikki; mutta Steve on ohut vaaleanpunaisen punaisen valon nauha, joka kiemurtelee idästä länteen ja myös kauempana etelään kuin missä aurorat yleensä esiintyvät. Vaikka hajua, Steveen liittyy joskus vihreitä pystysuuntaisia ​​valoakseleita, jotka tunnetaan nyt rakkaudella nimellä "piketiaita".

Tutkijat ovat mietinneet STEVE: n (mikä tarkoittaa voimakasta lämpöeristysnopeuden parantamista) outoa luonnetta, eivätkä olleet varmoja siitä, oliko kyseessä ollenkaan aurora. "Aurorat tuotetaan hehkuttamalla happi- ja typpiatomeja maan ylemmässä ilmakehässä", selittää American Geophysical Union, "innoissaan varautuneista hiukkasista, jotka virtaavat Maan lähellä sijaitsevasta magneettisesta ympäristöstä, jota kutsutaan magnetosfääriksi". Valottaessaan mysteeriä, vuoden 2018 tutkimuksessa todettiin, että STEVE: n ainutlaatuinen silmälasi ei johdu ladattujen hiukkasten sateesta maan yläkehän ilmakehään. Pikemminkin kirjoittajat selittivät sitä enemmän "taivaanhehkuisena", joka eroaa aurorasta, mutta he eivät olleet varmoja, mikä sitä aiheutti.

steve

Rocky Raybell / CC BY 2.0

Mutta nyt uudessa American Geophysical Unionin (AGU) tutkimuksessa on joitain vastauksia siitä, mikä saa STEVE: n rastiin. He ovat löytäneet, mistä avaruudessa STEVE on, ja kaksi mekanismia, jotka sitä aiheuttavat.

Uuden tutkimuksen kirjoittajat tarkastelivat satelliittitietoja ja mysteerihehkujemme maakuvia ja päättelivät, että punertava kaari ja piketiaita ovat kaksi erillistä ilmiötä, jotka syntyvät kahdesta eri prosessista. "Pika-aidan aiheuttaa tyypillisiin aurinkoihin liittyvä mekanismi, mutta STEVEn vaaleanpunaiset raitoja aiheuttaa ilmakehän yläpuolella olevien varautuneiden hiukkasten kuumeneminen, samanlainen kuin mikä aiheuttaa lamppujen hehkua", toteaa AGU.

"Aurora määritellään hiukkassaostumien, elektronien ja protonien tosiasiallisesti laskeutuen ilmakehöömme, kun taas STEVE-ilmakehän hehku kuumenee ilman hiukkasten saostumista", kertoi Bea Gallardo-Lacourt, Calgaryn yliopiston avaruusfysiikka ja avustaja. uusi tutkimus. "Vihreän pikku-aidan aiheuttavat saostavat elektronit ovat siis auroraa, vaikkakin tämä tapahtuu auraalisen alueen ulkopuolella, joten se on todella ainutlaatuinen."

Saadakseen selville, mitä polttoaineita on STEVE ja jos sitä esiintyy sekä pohjoisella että eteläisellä pallonpuoliskolla samanaikaisesti, tutkijat käyttivät STEVE: n yli kulkeneiden satelliittien tietoja mitata silloin magnetosfäärin sähkö- ja magneettikentät. Sitten he kokosivat tiedot amatööri-auraalivalokuvaajien STEVE-valokuvista selvittääkseen, mikä ilmiö aiheuttaa.

AGU selittää: "He havaitsivat, että STEVE: n aikana maapallon ionosfäärissä virtaava ladattujen hiukkasten" joki "törmää yhteen, aiheuttaen kitkaa, joka lämmittää hiukkaset ja saa ne lähettämään vaaleaa valoa. Hehkulamput toimivat suunnilleen samalla tavalla, missä sähkö kuumenee. volframfilamentti, kunnes se on riittävän kuuma hehkuvaksi. "

Steve-kaavio

Emmanuel Masongsong, UCLA, ja Yukitoshi Nishimura, BU / UCLA. / CC BY 2.0

Yllä oleva kuva: Magnetosfäärin taiteilijan luovutus STEVE-esiintymisen aikana, joka kuvaa auraalialueelle (vihreä) kuuluvaa plasmaaluetta, plasmasfääriä (sininen) ja niiden välistä rajaa, jota kutsutaan plasmapauseksi (punainen). THEMIS- ja SWARM-satelliitit (vasen ja yläosa) havaitsivat aaltoja (punaisia ​​oikoja), jotka syöttävät STEVE-ilmakehän hehkua ja piketiaitaa (insettiä), kun taas DMSP-satelliitti (alhaalta) havaitsi elektronien saostumisen ja konjugaatin hehkuvakaarin eteläisellä pallonpuoliskolla.

Piketta-aidan alkuperän suhteen tutkijat päättelivät, että sitä saavat energiset elektronit, jotka virtaavat avaruudesta tuhansia kilometrejä maan päällä. He selittävät, että samalla tavoin kuin tyypillisiä aurioita muodostavassa prosessissa, piket-aitaelektronit lentävät atmosfäärin kanssa kauempana tavanomaisista auraalisista leveysasteista etelään: "Satelliittitiedot osoittivat, että Maan magnetosfääristä sen ionosfääriin siirtyvät korkeataajuiset aallot voivat energioida elektroneja ja lyödä niitä "Magneettisesta pallosta", jolloin luodaan raidallinen piket-aidanäyttö. " Tätä tukee myös se, että piketiaita tapahtuu molemmilla puolipalloilla samanaikaisesti, mikä viittaa edelleen siihen, että lähde on riittävän korkea maanpinnan yläpuolella toimittamaan energiaa molemmille puolipalloille samanaikaisesti.

Kaikesta tästä on niin paljon rakkautta, ei vähäisimpänä sitä, että poikkeuksellisilla tapahtumilla on tällainen ironisesti banaali nimi. (Anteeksi, maailman stevesit - minä rakastan nimeä! Sillä ei vain ole yhtä mahtavaa rengasta kuin muinaisella jumaluksella.) Ja kuinka hienoa, että taivas antaa edelleen meille niin hämmästyttäviä yllätyksiä. Mutta yksi Bostonin yliopiston avaruusfyysikkojen ja uuden tutkimuksen pääkirjailijan Toshi Nishimuran mukaan yksi parhaimmista asioista on se, että kansalaisten osallistuminen oli ratkaisevan tärkeää maapallon kuvien jakamisessa tarkan ajan- ja sijaintitiedon kanssa.

"Kun kaupalliset kamerat muuttuvat herkemmäksi ja lisääntynyt jännitys aurorasta leviää sosiaalisen median kautta, kansalaistutkijat voivat toimia" mobiili-anturiverkkona ", ja olemme kiitollisia heille siitä, että he antoivat meille tietoja analysoitavaksi", Nishimura sanoi.

Kaikki, mikä saa ihmiset ulos luontoon ja katselee taivaalla ihmeessä, on mielestäni hieno asia. Jos ne auttavat purkamaan poikkeuksellisen taivaallisen ilmiön syvät mysteerit matkan varrella? Sitä parempi.

steve

Ryan Sault / CC BY 2.0

Lisätietoja on tutkimuksessa AGU-lehdessä, Geophysical Research Letters.