február 29, 2024

Androbit techmagazin

Az Androbit tényeken alapuló híreivel, exkluzív videofelvételeivel, fotóival és frissített térképeivel maradjon naprakész Magyarország legfrissebb fejleményein.

Steve úgy néz ki, mint egy aurora, de nem az • Earth.com

Steve úgy néz ki, mint egy aurora, de nem az • Earth.com

A lenyűgöző zöld, piros és lila függönyeivel elbűvölő aurora már régóta rabul ejti az éjszakai égboltot. Azonban a közelmúltban furcsa, aurora-szerű jelenségek – a „Steve” néven ismert ibolyafehér csíkok – és a gyakran kísérő… Ragyogó zöld „Picket Fence” – felkeltette a tudósok és az égbolt figyelőinek érdeklődését egyaránt.

Először 2018-ban azonosították a leghíresebb aurora, Steve változataként, amelyet egy 2006-os gyerekfilm egyik szereplőjéről neveztek el, és a kerítésjelenséget eredetileg ugyanazon fizikai folyamatok termékének tartották, mint az aurórát. Ez a feltételezés azonban számos kérdést megválaszolatlanul hagyott egyedi eredetével kapcsolatban Izzólámpa.

Egy új mechanizmus égboltokat generál

Lépjen be Claire Gaskey, egy ígéretes végzős fizikus hallgató a University of the Universityn Kaliforniai Egyetem, Berkeley. Gaske érdekes magyarázatot javasolt ezekre a jelenségekre, egy egészen más fizikai mechanizmust javasolva, mint a hagyományos auroráké.

„Ez bizonyos esetekben felborítaná a fényt és energiát létrehozó modellünket az aurórában” – mondta Gaskey. „Nagyon klassz, és jelenleg ez az egyik legnagyobb rejtély az űrfizikában.”

Az Űrtudományi Laboratóriummal együttműködve (SSL) Berkeleynél Gaske kéri a NASA Küldetés, hogy rakétát indítsanak az aurora borealisra, hogy igazolják a hipotézist. Ez a kutatás egybeesik azzal, hogy a Nap 11 éves ciklusának aktívabb szakaszába lép, így ez alkalmas pillanat az olyan ritka események tanulmányozására, mint Steve és a kerítés.

„Steve” megkülönböztetése a közönséges aurórától

Gaskey kutatásai az elektromos mezők furcsa viselkedésére összpontosítanak a felső légkörben. Azt sugallja, hogy ezek a mezők a Föld mágneses mezőjével párhuzamosan létrehozhatják a kerítésjelenségben megfigyelhető színspektrumot.

Ez a hipotézis megkérdőjelezi a fény- és energiatermelés jelenlegi modelljeit, és fontos következményekkel jár a Föld magnetoszférája és az ionoszféra közötti kölcsönhatás megértésében.

A közönséges aurórákat a napszél a Föld magnetoszférájában lévő részecskék okozza, amelyek hatására a felső légkör oxigén- és nitrogénmolekulái meghatározott frekvenciájú fényt bocsátanak ki.

A STEVE azonban a bíbor vagy az ibolya körüli frekvenciák széles skáláját mutatja, a kék fény nélkül, amely az aurora energikusabb részecske-kölcsönhatásaira jellemző. Érdekes módon Steve és a kerítés alacsonyabb szélességi fokon található, mint a tipikus aurora, talán még az Egyenlítő közelében is.

Párhuzamos elektromos mezők játszanak

Gaskey kutatása azt állítja, hogy a „kerítésből” származó kibocsátásokat a Föld mágneses mezőjével párhuzamos, alacsony magasságban lévő elektromos mezők generálják. Az ionoszféra széles körben elfogadott fizikai modelljével kimutatta, hogy egy méterenként körülbelül 100 millivoltos párhuzamos elektromos tér körülbelül 110 km-es magasságban képes felgyorsítani az elektronokat.

READ  A NASA Hubble űrteleszkópja új mérföldkövet ért el az univerzum tágulási sebességének rejtélyében

Ez a gyorsulás elegendő az oxigén- és nitrogénatomok aktiválásához, ami gázkibocsátáshoz vezet. Fényspektrum Megfigyelhető a „Picket Fence” és a „Steve’s” utánvilágításban. Egyedülálló körülményeket is azonosított ebben a régióban, mint például az alacsony plazmasűrűség és a semleges oxigén- és nitrogénatomok fokozott jelenléte. Ezek szigetelőként működhetnek, megakadályozva, hogy az elektromos mező rövidzárlatot okozzon.

„Ha megnézzük a kerítés hatótávolságát, az sokkal zöldebb, mint amire számítana. Nincs olyan kék szín, amely a nitrogénionizációból származik” – mondta Gaskey. „Ez azt sugallja, hogy a kerítésnek csak egy meghatározott energiatartománya van. elektronok, amelyek létrehozhatják ezeket a színeket.” „Nem jöhet az űrből a légkörbe, mert ezeknek a részecskéknek túl sok energiájuk van.”

Ehelyett azt mondta: „A kerítés által kibocsátott fényt részecskék generálják, amelyeket ott, a térben párhuzamos elektromos térrel kell energiával ellátni, amely mechanizmus nagyon különbözik az általunk tanulmányozott vagy ismert auróráktól.” előtt.”

Keresd Steve-et rakétákkal

Brian Hardingaz SSL kutatófizikusasszisztense és Gaskey tanulmányának társszerzője, kiemeli ennek a felfedezésnek a fontosságát.

„Az az igazán érdekes Clare dolgozatában, hogy néhány éve tudjuk, hogy Steve spektruma azt mutatja, hogy valami nagyon furcsa fizika folyik. Nem tudtuk, mi az” – mondta Brian. „Clare kutatása azt mutatta, hogy párhuzamos elektromos mezők képesek megmagyarázni ezt a furcsa spektrumot.

A csapat azt javasolja, hogy rakétákat indítsanak Alaszkából, hogy megmérjék az elektromos és mágneses tereket ezeken a jelenségeken belül, azzal a céllal, hogy ellenőrizzék hipotéziseik érvényességét. Ez a törekvés összhangban van a NASA alacsony költségű világűrbe jutásával (LCAS) Várhatóan elmélyíti a felső légkör kémiájának és fizikájának megértését. Kezdetben a célpont az úgynevezett megerősített aurora lesz, amely egy szokásos aurora, amely „Steve” és „kerítés”-szerű kibocsátásokat tartalmaz.

„A megerősített aurora alapvetően ez a fényes réteg, amely a normál aurórához tartozik. A színek hasonlítanak a kerítéshez, mivel nincs annyi kék, több a zöld az oxigénből és a piros a nitrogénből. A hipotézis az, hogy ezek a kerítésből is származnak.” A párhuzamos elektromos mezők útja, de sokkal gyakoribbak, mint a kerítések.”

A terv nem csak az, hogy „egy rakétát repüljünk át ezen a továbbfejlesztett rétegen, hogy ténylegesen először megmérjük a párhuzamos elektromos mezőket” – mondta, hanem az is, hogy küldjenek egy második rakétát molekulák mérésére nagyobb magasságban, „a körülmények közötti különbségtétel érdekében. ” „Az egyik, amelyik aurórát okoz.” Végül abban reménykedik, hogy lesz egy rakéta, amely közvetlenül átrepül Steven és a kerítésen.

READ  A Jupiter holdjainak, az Európának és a Ganümédésznek a legélesebb képei a Földről felfedik jeges tájukat

A kíváncsiság hajtja az aurora keresését, Steve.

Gaskey sikerét a légkör különböző rétegeit, köztük a mezoszférát és a sztratoszférát tanulmányozó szakértőkkel való együttműködésnek tulajdonítja. Ez a multidiszciplináris megközelítés jelentős előrelépést tett lehetővé az aurora és a STEVE közötti különbség megértésében.

Harding, Gaske és munkatársaik javaslatot nyújtottak be a NASA-nak egy rakétahadjárat elindítására idén ősszel, és 2024 első felében várható válasz a kiválasztásra. Gaske és Harding úgy látja, hogy a kísérlet kulcsfontosságú lépés az emberiség kémiájának és fizikájának megértése felé. A bolygó. A felső légkör, az ionoszféra és a Föld magnetoszférája.

„Meg kell mondani, hogy a jövőben sok tanulmány fog készülni arról, hogy ezek az elektromos mezők hogyan kerültek oda, milyen hullámok kapcsolódnak hozzájuk vagy nem, és ez mit jelent a Föld légköre és a világűr közötti nagyobb energiaátvitel szempontjából. – mondta Harding. – Igazán nem tudjuk. Clare papírja az első lépés ebben a megértésben.

A csapat kíváncsian várja a NASA döntését a tervezett rakétahadjáratról, amely 2024 első felében várható.

Röviden: a Claire Gaske által vezetett kutatás döntő előrelépést jelent az űrfizika terén. Gaskey kiemelte „Steve” megfoghatatlan természetét és a „kerítést”, ami más, mint az aurora borealis. A napciklus előrehaladtával ezek az eredmények nemcsak e jelenségek rejtélyeinek megfejtését ígérik, hanem a Föld és az űr közötti dinamikus kölcsönhatás szélesebb körű megértését is javítják.

Bővebben az északi fényről

Az Aurora Borealis, közismert nevén az északi és a déli fény, elbűvölő természetes fényshow a Föld sarki égboltján. Ez a Föld légköre és a napszél csodálatos kölcsönhatása miatt következik be.

Amint azt fentebb részletesen tárgyaltuk, a tudósok úgy vélik, hogy a STEVE-ot és a kerítést ugyanazok a fizikai folyamatok okozzák, mint az aurórát. Ez a hiedelem azonban sok megválaszolatlan kérdést hagyott maga után egyedi izzó kibocsátásuk eredetével kapcsolatban.

Eredete: napkapcsolat

A Nap, mint energia- és részecskék forrása, folyamatosan napszelet bocsát ki, amely töltött részecskék folyamai. Föld felé vezető útjuk során ezek a részecskék találkoznak a Föld mágneses mezőjével, amely döntő szerepet játszik az aurora kialakulásában.

READ  A 2000 éves "számítógép" fejét vakarja a tudósoknak

Amikor eléri a Földet, a napszélre hatással van a mágneses tere. A Föld térbe nyúló mágneses tere pajzsként működik, és ezeket a részecskéket a pólusok felé irányítja. Itt mágneses erővonalak vezetik ezeket a töltött részecskéket a Föld felső légkörébe.

Megjeleníti Steve zászlaját és az északi fényt

Az aurora alapjelensége akkor következik be, amikor ezek a töltött részecskék, különösen az elektronok olyan gázokkal ütköznek a Föld légkörében, mint az oxigén és a nitrogén. Ez az ütközés energiát ad át a gázmolekuláknak, izgatja őket, és fényt bocsát ki belőlük, ami az auroral-megjelenítések lényege.

Az aurora és a STEVE sajátos színei, amelyek a zöldtől a vöröstől a kékig és liláig terjednek, az érintett gáz típusától és ezen kölcsönhatások magasságától függenek.

A naptevékenység nagymértékben befolyásolja az aurora borealis intenzitását és gyakoriságát. A szoláris maximum idején a megnövekedett napkitörések és a koronatömeg kilökődése intenzívebb és gyakoribb fényt eredményez. Ezzel szemben a szoláris minimum csökkenti az auroral aktivitást.

Kulturális és történelmi jelentősége

Az aurórák vizuális pompájukon kívül értékes betekintést nyújtanak a Föld magnetoszférájának dinamikájába és a napsugárzással való kölcsönhatásába. Az aurora tanulmányozása hozzájárul ahhoz, hogy megértsük, hogyan véd meg minket a Föld mágneses tere a káros napsugárzástól.

Az aurora borealis különleges helyet foglal el a különböző kultúrákban, mítoszokat és folklórt inspirál. A skandináv mitológiában a valkűrök pajzsaitól kezdve az ősi szellemek bennszülött hiedelmeiben való megjelenítéséig az aurora borealis csodák és inspiráció forrása volt a történelem során.

Röviden, az aurora borealis lenyűgöző szépségével több, mint egy vizuális látvány. Ez egy dinamikus kölcsönhatás a napszél és bolygónk mágneses mezeje között, amely betekintést nyújt a Föld védőpajzsába, és továbbra is lenyűgözi az embereket a kultúrák és nemzedékek között.

A teljes tanulmány a folyóiratban jelenik meg Geofizikai kutatási levelek.

Mint amit olvastam? Iratkozzon fel hírlevelünkre, hogy lebilincselő cikkeket, exkluzív tartalmakat és legújabb frissítéseket kapjon.

Látogasson el hozzánk az EarthSnap-re, egy ingyenes alkalmazásra, amelyet Eric Ralls és az Earth.com hozott Önnek.