Japonská kosmická loď Arase (dříve nazývaná ERG) pozorovala vlny refrenu a rozptýlené elektrony v magnetosféře Země, původ pulzačních auror. Rozptýlené elektrony se vysrážely do atmosféry, což vedlo k aurorálnímu osvětlení.
(Obrázek: © ERG Science Team)
Počátky intenzivních blikajících projevů světla vysoko v atmosféře Země jsou nyní odhaleny po desetiletí lovu, objevuje nová studie.
Podobné vědci se mohou podle vědců, kteří za tímto novým výzkumem stojí, konat vysoko nad Jupiterem a Saturnem.
Dramatické světelné show známé jako severní a jižní světla, nazývaná také polární záře, jsou stejně rozmanité jako barvy, které zobrazují na obloze. Nejznámější druh, známý jako diskrétní polární záře, je proslulý třpytivými stuhami a barevnými stuhami. Naproti tomu pulzující polární záře jsou obří blikající skvrny světla. [Průvodce Aurora: Jak fungují polární záře (Infographic)]
Aurory vznikají, když proudy vysokorychlostních částic ze slunce - souhrnně známé jako sluneční vítr - vtrhnou do magnetosféry Země, což je obal elektricky nabitých částic zachycených magnetickým polem planety. Zatímco diskrétní polární záře pocházejí několik tisíc kilometrů nad zemským povrchem, pulsující polární záře vznikají asi desetkrát dále.
Předchozí výzkum naznačil, že pulzující polární záře byly vyvolány elektromagnetickými fluktuacemi známými jako chorusové vlny, které vznikají v magnetosféře na rovníku. Myšlenka byla taková, že sborové vlny vysílají elektrony v magnetosféře, které se řítí podél linií magnetického pole planety směrem k horním dosahům zemské atmosféry a vytvářejí světlo, když se srazí s molekulami vzduchu.
Po celá desetiletí však vědci nemohli shromáždit dostatečně citlivá pozemní a kosmická pozorování, aby se dokázali vyrovnat ve správný čas a na místě, aby tento model dokázali. Nyní vědci konečně shromáždili přímé důkazy o řetězci událostí za pulzujícími polární záře.
Vědci analyzovali data z kosmické lodi Arase, kterou vypustila Japonská agentura pro průzkum vesmíru na konci roku 2016. Tento satelit dokázal detekovat vlny chór a zkoumat jejich účinky na magnetosférické elektrony v úzkém okně kolem čáry magnetického pole.
Vědci také určili, kde linie magnetického pole, kterou zkoumala kosmická loď Arase, byla v kontaktu se Zemí. Hledali jakékoli pulzující polární záře, které by odpovídaly elektronové aktivaci vyvolané chorusovými vlnami.
Vědci identifikovali v roce 2017 auroru ve střední Kanadě, která byla zřejmě generována magnetosférickými elektrony rozptýlenými sborovými vlnami.
"Výsledky pozorování jsou obvykle velmi složité a testy teoretických předpovědí často vedou k nejasným výsledkům, což v tomto případě tomu tak nebylo," uvedl vedoucí studie Satoshi Kasahara, vesmírný a planetární fyzik na Tokijské univerzitě.
Vědci poznamenali, že podobná aktivita může nastat v aurorách Jupitera a Saturn, kde předchozí práce detekovala vlny sborů. „Aplikace pro jiné planety by byla vzrušující,“ řekl Kasahara Space.com.
Vědci podrobně popsali svá zjištění online dnes (14. února) v časopise Nature.
