כאשר פסים זוהרים ומסתוריים של ירוק האירו שמיים פיניים בשנת 2018, זה לא נעלם מעיני רודפי אורורה מושבעים. דפוס האור היה לא מוכר ומושלם באופן מוזר, והושיט את ידו אל האופק כמו מערכת של דיונות חול שמימיות.
כמובן שמופע האור שכונה מדעני האזרחים כ"דיונות "התגלה כסוג חדש של אורורה. אוראורה זו נוצרת על ידי הריקוד הדרמטי של גלי הכבידה ואטומי החמצן, על פי ממצאים חדשים שפורסמו היום (29 בינואר) בכתב העת AGU Advances.
הדרך לגילוי החלה לפני שנים כשקבוצת חובבי אוראורו שלחה את מינה פלמרוט, פרופסור לפיזיקת חלל חישובית באוניברסיטת הלסינקי, וביקשה ממנה להצטרף לקבוצת הפייסבוק שלהם. המטרה? תן לפלרוט להסביר את הפיזיקה שמאחורי ההילות שהצטלמו.
פלמרוט שמחה לעשות זאת. כעבור זמן מה היא הבינה שהתשובות שלה הופכות לחוזרות על עצמן - ולכן המשיכה לפרסם ספר מדריך לאורורה. אך באוקטובר 2018 חזרו אליה רודפי האוראורה עם תמונות של אורורה תמוהה.
"ואז הבנתי שאו לא ... לא ראיתי את אלה לפני," אמר פלמרוט ל- Live Science. במבט ראשון נראו פסים אלה כתוצאה מגלי הכובד, או הפרעות בצפיפות באטמוספירה העליונה. האטמוספרה העליונה מפוספסת עם גלי כוח משיכה רבים הפועלים לכיוונים שונים ובעלי תדרים וגדלים שונים. אבל ההסבר הזה לא נראה אפשרי, מכיוון שהגלים התפשטו באופן שווה כל כך.
אז פלמרוט וצוותה ארגנו קמפיין לערב ה- 7 באוקטובר, בכינו מדענים ואזרחים ברחבי פינלנד לצילום הדיונות. על ידי ניתוח תצלומים אלה החל הצוות להבין את הפיזיקה העומדת מאחורי התופעה.
זו לא הפעם הראשונה שרודפי אורורה מזהים תופעה שמימית חדשה; מדעני אזרחים גם גילו את זוהר השמים שכונה בחיבה STEVE בשנת 2018.
טושי נישימורה, פרופסור למחקר להנדסת חשמל ומחשבים בבוסטון, אמר: "שיתופי פעולה עם מדעני אזרחים הופכים חשובים יותר ויותר מכיוון שהם יכולים להפוך ל'חיישנים ניידים 'הרודפים אוראורה מעניינת בקלות ותופסים תכונות חדשות שמדענים לא הבחינו בהן קודם." המרכז לפיזיקה בחלל של האוניברסיטה, שלא היה חלק מהמחקר.
גלי כבידה בלתי נראים
אורורס תוצאה כאשר השמש זורקת חלקיקים טעונים לכוכב הלכת שלנו. אותם חלקיקים נעים לאורך קווי השדה המגנטי בקטבים של כוכב הלכת שלנו וזורקים אטומים ומולקולות באטמוספירה שלנו, וגורמים למולקולות אלה לפלוט אור. מופעי האור המדהימים הללו יכולים להגיע בצורות וצבעים רבים ושונים; על פי נתוני NASA, חמצן זוהר בירוק ואדום ואילו חנקן זוהר בכחול וסגול. אסטרונומים משתמשים גם בצורת אורוריות בכדי ללמוד מה קורה באטמוספרה העליונה בה הם נוצרים.
בעוד שרוב האוראורות משתרעות אנכית, הדיונות משתרעות לכיוון קו המשווה אופקית בגלים גלים. איש לא צפה במבנה כזה דמוי גל בהילה לפני כן, אמר פלמרוט.
המדענים משערים כי הדיונות מאירות סוג של גל כובד אטמוספרי נדיר הנקרא משעמם מזוספרי. משעממים מזוזריים אלה מתרחשים כאשר גל כוח הכבידה העולה באטמוספירה מתכופף ומתנדנד בין שתי שכבות קרות יחסית של האטמוספירה - שכבת ההיפוך, שגובהה 49.7 מייל (80 ק"מ), והמפסופזה, שגובהה 62 מייל (100 ק"מ). .
בתעלה זו הגלים מתפשטים אופקית ועל פני מרחקים ארוכים מבלי שוככים, ויוצרים קפלים מתחלפים המועשרים בחמצן או מתרוקנים מחמצן. כאשר האלקטרונים מהשמש זורמים פנימה, הקפלים עם רמות חמצן גבוהות יותר נדלקים יותר מהמקומות חסרי החמצן, ויוצרים את הפסים האופייניים.
"זו תצפית מעניינת מאוד", אמר סטיבן מילר, סגן מנהל המכון השיתופי למחקר באווירה באוניברסיטת קולורדו סטייט, שלא היה חלק מהמחקר. "התגובה הראשונה שלי כשראיתי את התמונות הייתה שאלו עשויים להיות גלי הכבידה האטמוספריים ש"מודגשים" על ידי הפעילות האורורית - נראה שזו גם השערת המחברים. "
משעממים מזוזריים יכולים להסביר את הדפוסים שנראו בדיונות, אבל "אני משער ש'דיונות 'הם למעשה תת-קבוצה של אזור נפוץ בהרבה של גלי הכבידה האטמוספריים שמודגשים במקרה על ידי האורורה," אמר מילר ל- Live Science.
על ידי שימוש בכוכבים בתצלומים כנקודות התייחסות הצוות הצליח לחשב את גובה הדיונות לגובה של כ -100 ק"מ (100 ק"מ), האופייני לאאורורות. אבל האזור האטמוספירה הגרוע של אטמוספרה זה גבוה מדי למדידתו עם מכ"מים ובלונים, ונמוך מכדי לשלוח חלליות מבלי שהם יישרפו. אז זה לפעמים נקרא "הבורות," אמר פאלמרוט.
"זו הפעם הראשונה שגלי הכבידה האלה נצפים", אמר פלמרוט. "באופן כללי המשעממים הם תופעה נדירה למדי." אבל התבוננות בדיונות עשויה לחשוף יותר על העממים, אמר פלמרוט.
לדוגמה, מדענים גילו כי הדיונות מתרחשות באותו זמן ובאותו אזור בו אנרגיה אלקטרומגנטית מהחלל עוברת לאטמוספירה העליונה, שעל פי החשד פלמרוט יכול להיות מחובר ליצירת משכמות ההיפוך של שכבת ההיפוך. "אנחנו רוצים לראות אם זה באמת נכון," אמרה.
