Када су тајанствене ужарене пруге зелене боје осветлиле финско небо 2018. године, то нису прошли незапажено од жалосних ловаца на аурору. Образац светлости био је непознат и необично савршен, пружајући се према хоризонту попут скупа небеских пешчаних дина.
Сасвим сигурно, лагана представа коју су грађани научници назвали „дине“ показала се као нова врста ауроре. Ова аурора настаје драматичним плесом гравитационих таласа и атома кисеоника, показују нова открића објављена данас (29. јануара) у часопису АГУ Адванцес.
Пут до открића почео је пре много година када је група ентузијаста ауроре е-поштом послала е-пошту Минна Палмротх, професорку рачунске физике свемира на Универзитету у Хелсинкију, тражећи од ње да се придружи њиховој Фацебоок групи. Циљ? Нека Палмротх објасни физику која стоји иза аурере коју су фотографирали.
Палмротх је то радовао. Након неког времена схватила је да се њени одговори понављају - па је наставила да објављује водич са аурором. Али у октобру 2018. године ловци на аурору вратили су јој се са сликама загонетне ауроре.
"Тада сам схватио да не ... нисам их раније видео", рекао је Палмротх за Ливе Сциенце. На први поглед изгледало је да су ове пруге резултат гравитационих таласа или поремећаја густоће у горњој атмосфери. Горња атмосфера је прожета многим гравитационим таласима који се крећу у различитим правцима и различитих фреквенција и величина. Али то се објашњење није чинило могућим, јер су се таласи тако равномерно раширили.
Тако је Палмротх и њен тим организовали кампању за вечер 7. октобра, окупљајући научнике и грађане широм Финске како би фотографисали дине. Анализирајући ове фотографије, тим је почео да разуме физику која стоји иза феномена.
Ово није први пут да ловци на аурору идентификују нову небеску појаву; грађански научници такође су открили сјај неба нежно назван СТЕВЕ у 2018. години.
"Сарадња са грађанским научницима постаје све важнија јер они могу постати" покретни сензори "који лако јуре занимљиву аурору и проналазе нове карактеристике које научници раније нису приметили", рекао је Тосхи Нисхимура, научни сарадник професор електротехнике и рачунарске технике у Бостону Универзитетски центар за свемирску физику, који није био део студије.
Невидљиви гравитациони таласи
Резултат је Аурора када сунце баци наелектрисане честице према нашој планети. Те честице путују дуж линија магнетног поља на половима наше планете и упадају у атоме и молекуле у нашој атмосфери, услед чега ови молекули емитују светлост. Ове запањујуће светлосне емисије могу се појавити у различитим облицима и бојама; Кисеоник светли зеленом и црвеном, док азот светли плаво и љубичасто, према НАСА. Астрономи такође користе облик аурора како би научили шта се дешава у горњој атмосфери где се формирају.
Док се већина аура шири вертикално, дине се пружају према екватору хоризонтално у таласним таласима. Прије нико није примијетио такву валну структуру у аури, рекао је Палмротх.
Научници теоретизирају да дине освјетљују тип ријетког таласа атмосферске гравитације названог мезосферне проврте. Ове мезосферне проврти настају када се гравитациони талас који се уздиже у атмосфери постане савијен и запуштен између два релативно хладнија слоја атмосфере - инверзијског слоја, високог 80 километара (80 км) и мезопаузе, високог 62 километра .
У овом каналу таласи се шире и водоравно и на дугим растојањима без утапања, стварајући наизменичне наборе који су или обогаћени кисеоником или осиромашени кисеоником. Када електрони из сунчевог тока уђу, набори са вишим нивоом кисеоника осветљују више од места којима недостаје кисеоника, стварајући карактеристичне пруге.
"Ово је веома занимљиво запажање", рекао је Стевен Миллер, заменик директора Кооперативног института за истраживање атмосфере на Државном универзитету у Колораду, који није био део студије. "Моја прва реакција када сам видела слике била је да су то можда атмосферски гравитациони таласи који су" истакнути "авроралном активношћу - чини се да је и ова хипотеза аутора."
Мезосферне проврте могу да објасне обрасце који се виде у динама, али „претпостављам да су„ дине “у ствари подскуп много ширег подручја атмосферских гравитационих таласа који случајно истичу аурора“, рекао је Миллер за Ливе Сциенце.
Користећи звезде на фотографијама као референтне тачке, тим је успео да израчуна висину дина у висини од око 100 км, што је типично за ауроре. Али ово слабо проучено подручје атмосфере је превисоко да би се могло мерити радарима и балонима и прениско да би слало свемирске летелице, а да се они не запале. Тако је понекад називају "невросфером", рекао је Палмротх.
"Ово је први пут да се ови гравитациони таласи примећују", рекао је Палмротх. "Опћенито, проврти су прилично ријетка појава." Али посматрање дина могло би открити више о провртама, рекао је Палмротх.
На пример, научници су открили да се дине појављују у исто време и у истом региону где се електромагнетна енергија из свемира пребацује у горњу атмосферу, а Палмротх сумња да би могао бити повезан са стварањем мезосферних проврта инверзијског слоја. „Желимо да видимо да ли је то заиста тачно“, рекла је.
