THEMIS all-sky imagers (ASIs) kuvanneet törmäävät revontulet 29. helmikuuta 2008. Luotto: Toshi Nishimura/UCLA
Tiedemiehet löysivät äskettäin jotain revontuleista, joita he eivät tienneet ennen. 'Leukamme putosivat, kun näimme elokuvia ensimmäistä kertaa', sanoi Larry Lyons Kalifornian yliopistosta Los Angelesista (UCLA) kuvaillessaan, kuinka joskus valtavat revontulien verhot törmäävät ja tuottavat näyttäviä valonpurkauksia. 'Nämä purkaukset kertovat meille jotain hyvin perustavanlaatuista revontulien luonteesta.' Nämä törmäykset voivat olla niin suuria, että maapallon yksittäiset tarkkailijat - joilla on rajalliset näkökentät - eivät ole koskaan aiemmin huomanneet niitä. Kesti tuhansien kilometrien päähän levinneen herkkien kameroiden verkoston kokonaiskuvan saamiseksi.
[/caption]
Tämä NASAn ja Kanadan avaruusjärjestön perustama 20 kameran verkosto sijoitettiin ympäri arktista THEMIS-tehtävää, 'Tapahtumien aikahistoria ja makromittakaavaiset vuorovaikutukset alimyrskyjen aikana'. THEMIS koostuu viidestä identtisestä luotain, jotka käynnistettiin vuonna 2006 ratkaisemaan pitkäaikainen mysteeri: Miksi revontulet purkautuvat toisinaan alimyrskyksi kutsutussa valoräjähdyksessä?
Kamerat kuvasivat revontulia alhaalta, kun taas avaruusalus otti näytteitä varautuneista hiukkasista ja sähkömagneettisista kentät ylhäältä. Yhdessä maan päällä olevat kamerat ja avaruusalukset näkivät toiminnan molemmilta puolilta ja pystyisivät yhdistämään syyn ja seurauksen - tai niin tutkijat toivoivat. Se näyttää toimineen.
Tämä THEMIS/ASI-kuvien kolmen kehyksen animaatio näyttää revontulien törmäyksen 29. helmikuuta 2008. Luotto: Toshi Nishimura/UCLA
Läpimurto tapahtui aiemmin tänä vuonna, kun UCLA:n tutkija Toshi Nishimura kokosi mantereen laajuisia elokuvia yksittäisistä ASI-kameroista. 'Se voi olla hieman hankalaa', Nishimura sanoi. ”Jokaisella kameralla on omat paikalliset sää- ja valaistusolosuhteet, ja revontulet ovat eri etäisyyksillä jokaisesta kamerasta. Minun on otettava nämä tekijät huomioon kuudelle tai useammalle kameralle samanaikaisesti, jotta voin tehdä yhtenäisen, laajamittaisen elokuvan.'
Ensimmäinen elokuva, jonka hän näytti Lyonsille, oli revontulien pari, jotka törmäsivät yhteen joulukuussa 2007. 'Se oli kuin mitään, mitä en ollut ennen nähnyt', Lyons muisteli. ”Seuraavien päivien aikana tutkimme lisää tapahtumia. Innostuksemme kasvoi, kun tulimme vakuuttuneiksi siitä, että törmäykset tapahtuivat yhä uudelleen ja uudelleen.
Kaavakuva maan magnetosfääristä. Maa on ympyrä lähellä keskustaa ja plasmapyrstö on merkitty keltaisella. Luotto: Larry Lyons/UCLA
He uskovat, että valon räjähdykset ovat merkki jostain dramaattisesta tapahtumasta Maata ympäröivässä avaruudessa – erityisesti Maan 'plasmapyrstössä'. Miljoonia kilometrejä pitkä ja auringosta poispäin osoittava plasmapyrstö koostuu pääasiassa aurinkotuulesta vangituista varautuneista hiukkasista. Joskus kutsutaan 'plasmalevyksi', häntä pitää yhdessä Maan magneettikenttä.
Sama magneettikenttä, joka pitää häntää yhdessä, yhdistää sen myös Maan napa-alueisiin. Tämän yhteyden ansiosta revontulien tanssin katsominen voi paljastaa paljon siitä, mitä plasmahännän sisällä tapahtuu.
THEMIS-projektin tutkija Dave Sibeck NASAn Goddard Space Flight Centeristä, Greenbelt, Md., sanoi: 'Kootamalla tietoja maassa sijaitsevista kameroista, maanpäällisestä tutkasta ja THEMIS-avaruusaluksesta, meillä on nyt lähes täydellinen kuva siitä, mikä aiheuttaa räjähteitä. auroral myrskyt'
Lyons ja Nishimura ovat tunnistaneet yhteisen tapahtumasarjan. Se alkaa leveällä verholla hitaasti liikkuvia revontulia ja pienemmällä solmulla nopeasti liikkuvia revontulia, jotka ovat aluksi kaukana toisistaan. Hidas verho roikkuu hiljaa paikallaan, melkein liikkumattomana, kun nopea solmu ryntää sisään pohjoisesta. Revontulet törmäävät ja siitä tulee valonpurkaus.
Miten tämä sekvenssi liittyy plasmahännän tapahtumiin? Lyons uskoo, että nopeasti liikkuva solmu liittyy suhteellisen kevyen plasmasuihkun pyrstön läpi. Virta alkaa plasmahännän ulkoalueilta ja liikkuu nopeasti sisäänpäin kohti Maata. Revontulien nopea solmu liikkuu tahdissa tämän virran kanssa.
Samaan aikaan revontulien leveä verho on yhdistetty plasmahännän kiinteään sisärajaan, ja sitä ruokkii plasman epävakaus. Kun kevyt virta saavuttaa plasmapyrstön sisärajan, tapahtuu plasma-aaltojen purkautuminen ja epävakaus. Tätä plasman törmäystä heijastaa revontulien törmäys napojen yli.
Ilmiöstä esiteltiin elokuvia American Geophysical Unionin syyskokouksessa tänään San Franciscossa.
Lähteet: EurekAlert , [sähköposti suojattu]