Το διαστημικό σκάφος Arase της Ιαπωνίας (πρώην ERG) παρατήρησε κύματα χορωδιών και διάσπαρτα ηλεκτρόνια στη μαγνητόσφαιρα της Γης, την προέλευση των παλμών. Τα διεσπαρμένα ηλεκτρόνια κατακρημνίστηκαν στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα τον ακουστικό φωτισμό.
(Εικόνα: © ERG Science Team)
Η προέλευση των έντονων τρεμοπαίξεων του φωτός στην ατμόσφαιρα της Γης αποκαλύπτεται τώρα μετά από ένα κυνήγι δεκαετιών, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Παρόμοιες αύρες μπορεί να γίνουν ψηλά πάνω από τον Δία και τον Κρόνο, σύμφωνα με τους επιστήμονες πίσω από τη νέα έρευνα.
Οι δραματικές παραστάσεις φωτός γνωστές ως τα βόρεια και νότια φώτα, που ονομάζονται επίσης αύρες, είναι τόσο ποικίλες στη φύση όσο και τα χρώματα που εμφανίζονται στον ουρανό. Το πιο γνωστό είδος, γνωστό ως διακριτές αύρες, φημίζονται για τις λαμπερές κορδέλες και τις πλακέτες του χρώματος. Αντίθετα, οι παλλόμενες αύρες είναι τεράστια κομμάτια φωτός που αναβοσβήνουν. [Οδηγός Aurora: Πώς λειτουργεί το Northern Lights (Infographic)]
Οι αύρες προκύπτουν όταν ρεύματα σωματιδίων υψηλής ταχύτητας από τον ήλιο - συλλογικά γνωστά ως ηλιακός άνεμος - χτυπούν τη μαγνητόσφαιρα της Γης, το κέλυφος των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που παγιδεύονται από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη. Ενώ οι διακριτές αύρες προέρχονται μερικές χιλιάδες μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης, οι παλλόμενες αύρες εμφανίζονται περίπου 10 φορές πιο μακριά.
Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι οι παλλόμενες αύρες προκλήθηκαν από ηλεκτρομαγνητικές διακυμάνσεις γνωστές ως κύματα χορωδιών που προκύπτουν στη μαγνητόσφαιρα στον ισημερινό. Η ιδέα ήταν ότι τα κύματα χορωδιών στέλνουν ηλεκτρόνια στη μαγνητόσφαιρα που εκσφενδονίζονται κατά μήκος των γραμμών μαγνητικού πεδίου του πλανήτη προς τις ανώτερες περιοχές της ατμόσφαιρας της Γης, δημιουργώντας φως όταν συγκρούονται με μόρια αέρα.
Ωστόσο, για δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να συγκεντρώσουν αρκετά ευαίσθητες επίγειες και διαστημικές παρατηρήσεις για να ευθυγραμμιστούν την κατάλληλη στιγμή και μέρος για να αποδείξουν αυτό το μοντέλο. Τώρα, οι ερευνητές έχουν συλλέξει επιτέλους άμεσα στοιχεία για την αλυσίδα των γεγονότων πίσω από τις παλλόμενες αύρες.
Οι επιστήμονες ανέλυσαν δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Arase, το οποίο ξεκίνησε από την Ιαπωνική Υπηρεσία Εξερεύνησης Αεροδιαστημικής στα τέλη του 2016. Αυτός ο δορυφόρος θα μπορούσε να ανιχνεύσει και τα κύματα χορωδιών και να διερευνήσει τις επιπτώσεις τους στα μαγνητοσφαιρικά ηλεκτρόνια μέσα σε ένα στενό παράθυρο γύρω από μια γραμμή μαγνητικού πεδίου.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης πού η γραμμή μαγνητικού πεδίου που εξέτασε το διαστημικό σκάφος Arase έκανε επαφή με τη Γη. Έψαξαν για τυχόν παλλόμενες αύρες που ταιριάζουν με τη δραστηριότητα ηλεκτρονίων που προκλήθηκε από κύματα χορωδιών.
Οι επιστήμονες εντόπισαν μια αύρα το 2017 στον κεντρικό Καναδά που προφανώς δημιουργήθηκε από μαγνητοσφαιρικά ηλεκτρόνια διάσπαρτα από κύματα χορωδιών.
"Τα αποτελέσματα της παρατήρησης είναι συνήθως πολύ περίπλοκα και οι δοκιμές των θεωρητικών προβλέψεων συχνά οδηγούν σε διφορούμενα αποτελέσματα, κάτι που δεν συνέβη εδώ", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Satoshi Kasahara, ένας διαστημικός και πλανητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι παρόμοια δραστηριότητα μπορεί να συμβεί στις αύρες του Δία και του Κρόνου, όπου η προηγούμενη εργασία ανίχνευσε κύματα χορωδιών. "Η εφαρμογή για άλλους πλανήτες θα ήταν συναρπαστική", δήλωσε ο Kasahara στο Space.com.
Οι ερευνητές παρουσίασαν λεπτομερώς τα ευρήματά τους στο Διαδίκτυο σήμερα (14 Φεβρουαρίου) στο περιοδικό Nature.
