Όταν μυστηριώδεις λαμπερές λωρίδες πράσινου φωτιζόμενου φινλανδικού ουρανού το 2018, δεν πέρασε απαρατήρητη από τους άπληστους κυνηγούς των αυγών. Το πρότυπο του φωτός ήταν άγνωστο και παράξενα τέλειο, φτάνοντας προς τον ορίζοντα σαν ένα σύνολο από ουράνιους αμμόλοφους.
Σίγουρα, το φως που έλεγαν οι επιστήμονες πολίτες ως «οι αμμόλοφοι» αποδείχτηκε ότι είναι ένας νέος τύπος aurora. Αυτό το aurora σχηματίζεται από το δραματικό χορό των κυμάτων βαρύτητας και των ατόμων οξυγόνου, σύμφωνα με νέα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν σήμερα (29 Ιανουαρίου) στο περιοδικό AGU Advances.
Η πορεία προς την ανακάλυψη ξεκίνησε πριν από χρόνια όταν μια ομάδα από λάτρεις της Aurora έστειλε με email την Μίννα Πάλμορ, καθηγητή υπολογιστικής φυσικής διαστήματος στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, ζητώντας της να συμμετάσχει στην ομάδα του Facebook. Ο στόχος? Έχετε την Palmroth να εξηγήσει τη φυσική πίσω από τις ακτίνες που φωτογραφίζονταν.
Η Palmroth ήταν ευτυχής να το κάνει. Μετά από λίγο, συνειδητοποίησε ότι οι απαντήσεις της γίνονταν επαναλαμβανόμενες - έτσι δημοσίευε έναν οδηγό aurora. Αλλά τον Οκτώβριο του 2018, οι κυνηγοί της Aurora επέστρεψαν σε αυτήν με εικόνες από μια αινιγματική αύρα.
"Τότε συνειδητοποίησα ότι δεν έχω δει ...", δήλωσε ο Palmroth στο Live Science. Κατά την πρώτη ματιά, αυτές οι ρίγες φαινόταν να είναι το αποτέλεσμα των κυμάτων βαρύτητας, ή διαταραχές της πυκνότητας στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Η ανώτερη ατμόσφαιρα είναι στρωμένη με πολλά διαφορετικά κύματα βαρύτητας που εκτείνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις και έχουν διαφορετικές συχνότητες και μεγέθη. Αλλά αυτή η εξήγηση δεν φάνηκε δυνατή, επειδή τα κύματα ήταν τόσο ομοιόμορφα διαδεδομένα.
Έτσι, η Palmroth και η ομάδα της διοργάνωσαν εκστρατεία για το βράδυ της 7ης Οκτωβρίου, συγκεντρώνοντας επιστήμονες και πολίτες σε όλη τη Φινλανδία για να φωτογραφίσουν τους αμμόλοφους. Με την ανάλυση αυτών των φωτογραφιών, η ομάδα άρχισε να κατανοεί τη φυσική πίσω από το φαινόμενο.
Δεν είναι η πρώτη φορά που οι κυνηγοί της Aurora έχουν εντοπίσει ένα νέο ουράνιο φαινόμενο. οι επιστήμονες πολίτη ανακάλυψαν επίσης το λαμπρότερο ουρανό που ονομάστηκε STEVE το 2018.
"Οι συνεργασίες με τους επιστήμονες πολίτες γίνονται ολοένα και πιο σημαντικές επειδή μπορούν να γίνουν« αισθητήρες κινητής τηλεφωνίας »που κυνηγούν εύκολα το ενδιαφέρον και να προσελκύσουν νέα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που οι επιστήμονες δεν είχαν παρατηρήσει πριν», δήλωσε ο Toshi Nishimura, ερευνητής αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολογίας και υπολογιστικής μηχανικής στη Βοστόνη Το Κέντρο Φυσικής Διαστήματος του Πανεπιστημίου, που δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Αόρατα κύματα βαρύτητας
Οι αύρες προκύπτουν όταν ο ήλιος εκσφενδονίζει φορτισμένα σωματίδια προς τον πλανήτη μας. Αυτά τα σωματίδια ταξιδεύουν κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου στους πόλους του πλανήτη μας και βυθίζονται στα άτομα και τα μόρια στην ατμόσφαιρά μας, προκαλώντας τα μόρια αυτά να εκπέμπουν φως. Αυτά τα εκπληκτικά φως δείχνει μπορεί να έρθει σε πολλά διαφορετικά σχήματα και χρώματα? το οξυγόνο λάμπει πράσινο και κόκκινο ενώ το άζωτο ανάβει με μπλε και μοβ, σύμφωνα με τη NASA. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν επίσης το σχήμα των ακτίνων για να μάθουν τι συμβαίνει στην ανώτερη ατμόσφαιρα όπου σχηματίζονται.
Ενώ οι περισσότεροι αύρες εκτείνονται κατακόρυφα, οι αμμόλοφοι εκτείνονται προς τον ισημερινό οριζόντια σε κυματιστά κύματα. Κανείς δεν είχε παρατηρήσει μια τέτοια δομή που μοιάζει με κύμα σε μια αυλή πριν, είπε ο Palmroth.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι οι αμμόλοφοι φωτίζουν ένα είδος σπάνιου βάρους ατμοσφαιρικής βαρύτητας που ονομάζεται μεσοσφαιρικοί οπές. Αυτές οι μεσοσφαιρικές οπές εμφανίζονται όταν ένα κύμα βαρύτητας που ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα κάμπτεται και σμίγει ανάμεσα σε δύο σχετικά πιο ψυχρά στρώματα της ατμόσφαιρας - το στρώμα αντιστροφής, το ύψος των 80 χιλιομέτρων και το μεσοπόδιο, ύψος 100 χιλιομέτρων .
Σε αυτό το κανάλι, τα κύματα διαδίδονται οριζόντια και σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς να υποχωρούν, δημιουργώντας εναλλασσόμενες πτυχές που είτε εμπλουτίζονται με οξυγόνο είτε έχουν εξαντληθεί οξυγόνο. Όταν τα ηλεκτρόνια από τη ροή του ήλιου, οι πτυχές με υψηλότερα επίπεδα οξυγόνου φωτίζονται περισσότερο από τις θέσεις που δεν έχουν οξυγόνο, δημιουργώντας τις χαρακτηριστικές ρίγες.
"Αυτή είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα παρατήρηση", δήλωσε ο Στίβεν Μίλερ, αναπληρωτής διευθυντής του Συνεργατικού Ινστιτούτου Έρευνας στην Ατμόσφαιρα του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, ο οποίος δεν ήταν μέλος της μελέτης. "Η πρώτη μου αντίδραση όταν βλέπαμε τις εικόνες ήταν ότι αυτά μπορεί να είναι ατμοσφαιρικά κύματα βαρύτητας που« επισημαίνονται »από την αστρική δραστηριότητα - φαίνεται ότι αυτή είναι και η υπόθεση των συγγραφέων».
Οι μεσοσφαιρικές οπές μπορούν να εξηγήσουν τα σχέδια που εμφανίζονται στους αμμόλοφους, αλλά «υποθέτω ότι οι« αμμόλοφοι »είναι στην πραγματικότητα ένα υποσύνολο μιας πολύ πιο διαδεδομένης περιοχής ατμοσφαιρικών κυμάτων βαρύτητας που τυγχάνουν να τονιστούν από την αύρα», δήλωσε ο Μίλερ στην Live Science.
Χρησιμοποιώντας αστέρια στις φωτογραφίες ως σημεία αναφοράς, η ομάδα μπόρεσε να υπολογίσει το ύψος των αμμοθινών σε ύψος περίπου 100 μίλια, το οποίο είναι χαρακτηριστικό της αύρας. Αλλά αυτή η κακή μελέτη της ατμόσφαιρας είναι πολύ υψηλή για να μετρηθεί με ραντάρ και μπαλόνια, και πολύ χαμηλή για να στείλει τα διαστημόπλοια χωρίς να καίγονται. Έτσι, μερικές φορές ονομάζεται "αγνορόσφαιρα", είπε ο Palmroth.
"Αυτή είναι η πρώτη φορά που παρατηρούνται αυτά τα κύματα βαρύτητας", δήλωσε ο Palmroth. "Γενικά οι οπές είναι μάλλον ένα σπάνιο φαινόμενο." Αλλά παρατηρώντας τους αμμόλοφους θα μπορούσαμε να αποκαλύψουμε περισσότερα για τις κοιλότητες, είπε ο Palmroth.
Για παράδειγμα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι αμμόλοφοι συμβαίνουν ταυτόχρονα και στην ίδια περιοχή όπου η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από το διάστημα μεταφέρεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα, την οποία οι υπόπτων της Palmroth θα μπορούσαν να συνδεθούν στη δημιουργία των μεσοσφαιρικών οπών στρώματος αναστροφής. «Θέλουμε να δούμε αν αυτό είναι αληθινό», είπε.
