Chorus Waves Drive Beat pro pulzující polární záře

Vědci konečně potvrdili desetiletou teorii o tom, co způsobuje slabé blikání pozorované v Severních světlech směrem k úsvitu.

Když se magnetické pole stáhne na noční stranu Země, nabité částice se mohou dostat do magnetosféry a nakonec pršet na ionosféru.
NASA / Goddard Space Flight Center - Koncepční obrazová laboratoř

Možná se blížíme k slunečnímu minimu, když sluneční aktivita cykluje dolů a objevuje se méně slunečních skvrn, ale to neznamená, že aurory zmizí. Nabité částice neustále proudí pryč od Slunce a interagují s magnetickým polem Země. A kdykoli se magnetické pole Země v noci rozštípne, vyšle některé z těchto částic sestřelení směrem k naší ionosféře v takzvané subormě, čímž se vytvoří polární záře.

Ačkoli astronomové mají dobrou pracovní teorii, která popisuje, jak fungují subormata, musí ještě pozorovat všechny podrobnosti. Ale 27. března 2017, kosmické a pozemní stanice nabídly vesmírným vědcům příležitost k přímým pozorováním, která konečně potvrzují desetiletou teorii vysvětlující pulzující fázi polární záře.

Fáze aurorálního substrátu

Pokud budete mít takové štěstí, můžete na letadle do Islandu chytit celou takzvanou substorm . Loni v říjnu jsem to udělal, když jsem letěl, abych vedl turné skupiny Sky & Telescope . Když jsem se poprvé podíval z okna, předpokládal jsem, že dlouhá, zakřivená záře byla jen mrak a šel spát. Naštěstí jsem se probudil o hodinu později, abych viděl, že „oblak“ se rozzářil do výrazného odstínu zelené - tento klidný začátek byl první fází suborm.

Elektrony spirály podél magnetických siločar, dokud nedosáhnou ionosféry Země, kde se rozbijí na molekuly, aby vytvořily polární záře.
NASA / Goddard Space Flight Center - Koncepční obrazová laboratoř

Když jsem sledoval další hodinu asi tak, záře se rozrušila a rozštěpila se do několika oblouků s občasnými vlnkami. Tu a tam střílel sloupec nahoru z oblouku, než zmizel. Magnetická povaha těchto jevů jim dělala děsivý vzhled - viděl jsem, kde Sami (původní obyvatelé severní Skandinávie) získali představu, že polární záře představují komunikaci z duchovního světa. Tyto další náhle pohyby byly součástí druhé fáze substorm.

Kdybych dál sledoval úsvit, možná bych zahlédl subtilní třetí etapu: Když se oblouky mizí, mohou pomalu pulzující skvrny světla zůstat, i když Slunce vychází na obzoru. Ačkoli to nejsou aurory, jak si o nich obvykle myslíme, vlnící se záclony zdobící půlnoční oblohu, jsou stále působivé. Slabé skvrny mohou na obloze pokrýt desítky až stovky kilometrů, pulzující elektrony, které občas prší z magnetosféry Země.

Co vytváří pulzující Aurory?

Satoshi Kasahara (Tokijská univerzita) a jeho kolegové informují o přímých pozorováních podkorunové suborm v 15. únoru přírody . Tým kombinoval vesmírná pozorování z kosmické lodi ERG společnosti JAXA s pozemními pozorováními z aurorálního zobrazovače na obloze. Syntéza umožnila týmu měřit elektrony, které se točily kolem magnetických siločar ve vesmíru, a poté je zmapovat do ionosféry Země, kde se elektrony rozbijí na molekuly, aby vytvořily polární záře.

Z pozorování vyplývá, že elektrony zesilují tzv. Chorusové vlny whistlerového režimu . Interakce s těmito rádiovými vlnami vysoko v magnetosféře vystřelí výbuchy elektronů do ionosféry, což má za následek pulsaci auror. Tato pozorování potvrzují teorii, která existuje už celá desetiletí, ale dosud nebyla potvrzena.

"Trik spočívá v tom, aby se pozemní a kosmická pozorování spojila ve správný čas a na správném místě, " píše Allison Jaynes (University of Iowa) v doprovodném stanovisku. "Tento výkon unikl pozorovatelům už od doby, kdy byla vyvinuta teorie pulzující aurory."

Video níže poskytuje vizuální interakci elektron-chorus vlna. Nezapomeňte zapnout zvuk asi na 20 sekund, například, jak to zní sborové vlny - vlny se vyskytují na rádiových kmitočtech VLF nebo ELF a vydávají zvukový zážitek ze Northern Lights, který je stejně děsivý, jako když je vidíte.