מדענים יודעים מזה זמן כי האטמוספירה של כדור הארץ מאבדת כמה מאות טונות חמצן בכל יום. הם מבינים איך אובדן החמצן הזה קורה בצד הלילה של כדור הארץ, אבל הם לא בטוחים איך זה קורה בצד היום. הם כן יודעים דבר אחד; הם קורים במהלך הילות.
על פי הודעה לעיתונות של מצפה הכוכבים של נאס"א, אין שני אירועי יצוא חמצן זהים לחלוטין, מה שהופך את הבנתם לאתגר. הם מכנים את האירועים 'מזרקות גז' הנמלטים מכדור הארץ במהלך פעילות אורורית, ולמצפה האדמה יש משימה המוקדשת להבנתם.
המשימה היא חלק מתוכנית מצפה הכוכבים של נאס"א שנקראת VISIONS-2 (Visualization Ion Outflow via Neutral Atom Sensing-2) והיא דורשת תנאים מסוימים. זה מוגדר בניו אלסונד, סבאלברד, נורבגיה מסיבה טובה. זהו היישוב האזרחי הצפוני ביותר בעולם. יש לו נמל נטול קרח כל השנה, ומתקן שיגור טילים מודרני. אין גם שמש בליל החורף כאן כדי להפריע לחקר ההילות.
אבל יש עוד משהו שהופך את זה לתפאורה המושלמת למשימת VISIONS-2. כל בוקר, Ny Alesund עובר תחת נקודת תורפה בבועה המגנטית של כדור הארץ. נקודת התורפה היא כמו משפך המעביר את רוח השמש העזה לאווירה העליונה שלנו. זה גורם לתצוגות אורוריות, ומרתיח את גזי האטמוספירה שלנו לאקום של החלל במזרקה אורורית.
לאחרונה שיגרו חוקרים עם VISIONS-2 שתי רקטות נשמעות כדי לחקור אובדן חמצן במהלך הילות. טילים נשמעים הם רקטות קטנות וממוקדות שניתן לשגר במהירות. במקרה זה, שתי הרקטות היו עמוסות במצלמות ומכשירים אחרים והוכנו לשיגור.
צוות ההשקה צריך להיות מאוד סבלני. אבל כמובן שיש להם טכנולוגיה לצידם. הם לא צריכים לחכות עד שהם יראו את האוראורה, הם קיבלו הודעה מתקדמת על אוראורה בזכות הלוויין DSCOVR (Observatory Climate Observatory Observatory).
DSCOVR הוא מצפה הרוח הסולארי של NOAA. הוא יושב בנקודת LaGrange שבין כדור הארץ לשמש ומספר לצוות VISIONS-2 כאשר רוח השמש חזקה מספיק ומכוונת את הדרך הנכונה לגרום להילות. במקרה הטוב הצוות מקבל אזהרה של כשעה.
אפילו עם אזהרה מתקדמת, הצוות זהיר. אם יתברר כי רוח השמש חלשה מדי, אז הם יבזבזו את השיגור. אם תנאי הרוח היבשתיים באטמוספירה של כדור הארץ חזקים מדי, זו גם בעיה. הרקטות אינן מונחות, ולכן עליהן להיות מכוונות לפני שיגור כדי להסביר רוחות. למזלנו, לרשות הצוות כלי נוסף העומד לרשותו, בלוני מזג האוויר משוגרים כל 30 דקות, לפי הצורך, לבדיקת הרוח.
"הייתה לנו חוויה כל כך מדהימה בבניית עומסים מאוד מורכבים ויכולים אלה ..." - דאג רולנד, החוקר הראשי, מרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א.
הרקטות הועלו בניו-אלסונד שבסוואלברד (נורבגיה) והחוקרים המתינו להילת אורורה לפני שיגורו את הצמד. ב- 7 בדצמבר 2018 שיגרו החוקרים את שתי הרקטות במהלך אורורה. התצלום למטה הוא חשיפה ארוכה של הרקטות, שתופסת את שתי השיגורים למרות שהתרחשו במרחק של כמה דקות זה מזה.
המשימה השתמשה בזוג רקטות כדי שיוכלו להשתמש בתערובת של כלים שונים בכל אחד מהם. כמה מכשירים דרשו פלטפורמה מסתובבת וחלקם לא. זוג רקטות ששוגרו תוך מספר דקות ביניהן איפשרו גם למכשירים דומים לקחת קריאות לאורך זמן. התמונה לעיל מציגה את הצתה והשרפות של שתי הרקטות בשלב הראשון, כאשר הם נשלחו למשימתם ללמוד אובדן חמצן באטמוספירה של כדור הארץ.
"הייתה לנו חוויה כל כך מדהימה בבניית העומסים המורכבים והמיומנים האלה, שילוב ובדיקה אצל וולופס ואז הבאתם לשטח," אמר דאג רולנד, החוקר הראשי במשימה ופיזיקאי חלל במרכז הטיסה בחלל Goddard של נאס"א. "ההשקה הייתה רגע מאוד רגשי, עוד יותר כשראינו שכל הכלים ביצעו טוב והתנאים המדעיים היו טובים."
לאחר השיגור יש לעשר דקות הרקטה לבצע את עבודתה במזרקה האטמוספרית. מצלמות הדמיה אטומית ניטראליות בונות תמונה של המזרקה מבפנים ומבחוץ. המצלמה האורורלית מתעדת את האוראורה עצמה, את הטמפרטורה שלה, עוצמתה וגובהה. אם הכל מסתדר, צוות המחקר מתוגמל ב"חומת מדע ".
נראה כי ההשקה שנערכה ב- 7 בדצמבר הייתה מוצלחת. מבט מוקדם על הנתונים מראה כי המכשירים תפקדו כראוי והחזירו את הנתונים המיועדים. "אני מאמין שראינו את המזרקה האטמוספרית," אמר רולנד. עדיין צריך לנתח את הנתונים ולהרחיב אותם, "אבל יתכן שיש לנו עדויות לכך ממספר נקודות מבט."
כדור הארץ, כמובן, הוא כוכב לכת דינאמי, חי ופעיל. קורה כאן המון. פרויקט VISIONS-2 נועד לא רק לעזור לנו להבין טוב יותר את הכוכב שלנו, אלא גם כוכבי לכת אחרים. אילו כוכבי לכת הם ראויים למגורים? מדוע חלקם כל כך שוממים? איך כוכב לכת כמו מאדים, שהיה פעם אווירה, איבד אותו?
האווירה של כדור הארץ לא תיעלם בקרוב. רק עד שהשמש תירד ענקית בעוד כחמישה מיליארד שנים. באותה נקודת זמן רחוקה, השמש המתרחבת תרתיח את האווירה שלנו כמו כלום. ואז סיימנו.
כמות החמצן (והמימן) שאבדה מהאטמוספירה של כדור הארץ במהלך ההילות האלה היא מעטה. כמה מאות טונות בכל יום אולי נשמעים הרבה, אבל זה לא. בכל מקרה, פוטוסינתזה עוזרת להחזיר את החמצן. זה עדיין קטע חשוב בפאזל להבנת הדברים, אולם מה הפרטים ביחסים בין כדור הארץ לכוכב שלו.
- הודעה לעיתונות: לקראת מיפוי הבריחה של האווירה מכדור הארץ
- תצפיות כדור הארץ מהשטח: מארב אורורה
- DSCOVR: מצפה האקלים בחלל העמוק
- אוניברסיטת קורנל תשאלו ואסטרונום: כמה מטאוריטים פוגעים בכדור הארץ בכל שנה?
