Kai paslaptingos žėrinčios žalios spalvos juostelės nušvietė Suomijos dangų 2018 m., Tai neliko nepastebėta aistringų aurorų kirtėjų. Šviesos modelis buvo nepažįstamas ir keistai tobulas, horizonto link siekė tarsi dangaus smėlio kopos.
Tikrai, šviesos šou, kurį piliečiai mokslininkai praminė „kopomis“, pasirodė esanti naujo tipo aurora. Remiantis naujomis išvadomis, paskelbtomis šiandien (sausio 29 d.) Žurnale „AGU Advances“, šią aurą suformuoja dramatiškas gravitacijos bangų ir deguonies atomų šokis.
Kelias į atradimą prasidėjo prieš kelerius metus, kai grupė auroros entuziastų elektroniniu paštu parašė Minna Palmroth, Helsinkio universiteto kompiuterinės kosminės fizikos profesorę, prašydami prisijungti prie jų „Facebook“ grupės. Tikslas? Ar Palmrotas paaiškino fiziką, kurią užfiksavo auros, kurias jie fotografavo.
Palmrotas mielai tai padarė. Po kurio laiko ji suprato, kad jos atsakymai kartojasi - todėl ji leido auroros vadovą. Tačiau 2018 m. Spalio mėn. Aurorų vėžėjai grįžo į ją su mįslingos auroros atvaizdais.
„Tada supratau, kad ne ne ... Aš tokių anksčiau nemačiau“, - „Live Science“ pasakojo Palmrotas. Iš pirmo žvilgsnio atrodė, kad šios juostos yra gravitacijos bangos arba viršutinės atmosferos tankio sutrikimų rezultatas. Viršutinėje atmosferoje yra daugybė skirtingų gravitacijos bangų, kurios teka skirtingomis kryptimis ir yra skirtingo dažnio ir dydžio. Bet toks paaiškinimas neatrodė įmanomas, nes bangos buvo tolygiai pasklidusios.
Taigi Palmroth ir jos komanda spalio 7 d. Vakarą surengė kampaniją, kurioje susirinko mokslininkai ir piliečiai visoje Suomijoje fotografuoti kopos. Analizuodama šias fotografijas komanda pradėjo suprasti šio reiškinio fiziką.
Tai nėra pirmas kartas, kai aurorų vėžimėliai nustato naują dangaus reiškinį; piliečių mokslininkai taip pat atrado dangaus švytėjimą, kurį 2018 metais pavadino STEVE.
„Bendradarbiavimas su mokslininkais iš piliečių tampa vis svarbesnis, nes jie gali tapti„ mobiliaisiais jutikliais “, kurie lengvai vejasi įdomią aurą ir sugauna naujas savybes, kurių mokslininkai anksčiau nepastebėjo“, - teigė Toshilas Nishimura, Bostono elektros ir kompiuterinės inžinerijos mokslinis bendradarbis. Universiteto kosminės fizikos centras, kuris nebuvo tyrimo dalis.
Nematomos gravitacijos bangos
Auroras atsiranda, kai saulė į mūsų planetą nukreipia daleles. Tos dalelės keliauja išilgai magnetinio lauko linijų ties mūsų planetos poliais ir slenka į atmosferoje esančius atomus ir molekules, sukeldamos tas molekules spinduliuoti. Šie stulbinantys šviesos šou gali būti įvairių formų ir spalvų; Pasak NASA, deguonis švyti žalia ir raudona spalva, o azotas švyti mėlyna ir violetinė spalva. Astronomai taip pat naudoja auros formą norėdami sužinoti, kas vyksta viršutinėje atmosferoje, kur jie formuojasi.
Nors dauguma aurų tęsiasi vertikaliai, kopos banguojančiomis bangomis horizontaliai eina link pusiaujo. Anksčiau niekas nebuvo pastebėjęs tokios bangos pavidalo struktūros auroje, sakė Palmrotas.
Mokslininkai teigia, kad kopos apšviečia retos atmosferos gravitacijos bangą, vadinamą mezosferos gręžiniais. Šie mezosferos gręžiniai susidaro, kai atmosferoje kylanti gravitacijos banga tampa sulenkta ir sujungta į du santykinai šaltesnius atmosferos sluoksnius - inversinį sluoksnį, kurio aukštis yra 49,7 mylios (80 km), ir mezopauzę, esančią 62 mylių (100 km) aukštyje. .
Šiame kanale bangos plinta horizontaliai ir dideliais atstumais, nenukrypdamos, sukurdamos kintamas raukšles, kurios yra arba praturtintos deguonimi, arba išeikvotos. Saulės elektronams patenkant, raukšlės, kuriose yra didesnis deguonies lygis, užsidega daugiau nei vietose, kur trūksta deguonies, sukurdamos būdingus ruožus.
„Tai labai įdomus pastebėjimas“, - sakė Kolorado valstijos universiteto Kooperatyvinio atmosferos tyrimų instituto direktoriaus pavaduotojas Stevenas Milleris, kuris nebuvo tyrimo dalis. "Mano pirmoji reakcija, pamačius nuotraukas, buvo ta, kad tai gali būti atmosferos gravitacijos bangos, kurias„ pabrėžia "auroralinis aktyvumas - atrodo, kad tai yra ir autorių hipotezė."
Mezosferos gręžiniai gali atspindėti kopose matomus modelius, tačiau „aš manau, kad„ kopos “iš tikrųjų yra daug platesnio atmosferos gravitacijos bangų, kurias išryškina aurora, pogrupis“, - „Miller“ pasakojo „Live Science“.
Naudodama nuotraukose žvaigždes kaip atskaitos taškus, komanda sugebėjo apskaičiuoti kopų aukštį, kuris būtų maždaug 62 mylių (100 km) aukštis, kuris būdingas auroms. Tačiau šis prastai ištirtas atmosferos regionas yra per aukštas, kad būtų galima išmatuoti radarais ir oro balionais, ir per žemas, kad būtų galima siųsti erdvėlaivius jiems neišdegus. Taigi jis kartais vadinamas „ignorosfera“, - teigė Palmrotas.
„Tai yra pirmas kartas, kai stebimos gravitacijos bangos“, - teigė Palmrotas. "Apskritai, gręžiniai yra gana retas reiškinys." Bet stebint kopas būtų galima daugiau sužinoti apie gręžinius, sakė Palmrotas.
Pavyzdžiui, mokslininkai nustatė, kad kopos atsiranda tuo pačiu metu ir tame pačiame regione, kur elektromagnetinė energija iš kosmoso perduodama į viršutinę atmosferą, kurią, kaip įtariama, Palmrotas gali būti prijungtas kuriant atvirkštinio sluoksnio mezosferinius gręžinius. „Mes norime sužinoti, ar tai tikrai tiesa“, - sakė ji.
