Japanin Arase-avaruusalus (aiemmin nimeltään ERG) havaitsi kuoron aaltoja ja sironneet elektronit Maan magnetosfäärissä, joka on pulsaatiourojen alkuperä. Hajotetut elektronit saostuivat ilmakehään, mikä aiheutti auraalista valaistusta.
(Kuva: © ERG Science Team)
Maan ilmakehään nousevien voimakkaiden vilkkuvien valonäytteiden alkuperä paljastetaan nyt vuosikymmeniä kestäneen metsästyksen jälkeen, uusi tutkimus toteaa.
Uuden tutkimuksen taustalla olevien tutkijoiden mukaan samankaltaisia aurioita voi tapahtua korkealla Jupiterin ja Saturnuksen yläpuolella.
Dramaattiset valonäytöt, jotka tunnetaan pohjois- ja etelävaloina, joita kutsutaan myös auuroiksi, ovat luonteeltaan yhtä erilaisia kuin värit, joita ne taivaassa esittävät. Tunnetuin laji, joka tunnetaan diskreettinä auroraina, tunnetaan hohtavista nauhoista ja värisäikeistä. Sitä vastoin sykkivät aurorat ovat jättiläinen vilkkuvia valopisteitä. [Aurora-opas: miten revontulet toimivat (infografinen)]
Aurorat syntyvät, kun auringosta tulevat nopeiden hiukkasten virtaukset - yhdessä nimeltään aurinkotuuli - iskevät Maan magnetosfääriin, planeetan magneettikentän loukkuun jääneiden sähköisesti varautuneiden hiukkasten kuoreen. Kun erilliset aurorat ovat peräisin muutama tuhat mailia maanpinnan yläpuolella, pulsoivat aurorat nousevat noin 10 kertaa kauempana.
Aikaisemmat tutkimukset ehdottivat, että sykkivät aurorat laukaisivat sähkömagneettiset vaihtelut, joita kutsutaan kuoroaaltoiksi ja jotka syntyvät päiväntasaajan magnetosfäärissä. Ajatuksena oli, että kuoroaallot lähettävät magneetosfäärissä elektroneja, jotka haavoittuvat planeetan magneettikenttäviivoja pitkin kohti Maan ilmakehän yläjuoksua, tuottaen valoa, kun ne törmäävät ilmamolekyyleihin.
Vuosikymmenien ajan tutkijat eivät kuitenkaan pystyneet keräämään tarpeeksi herkkiä maa- ja avaruuspohjaisia havaintoja linjautuakseen oikeaan aikaan ja paikkaan todistamaan tätä mallia. Nyt tutkijat ovat vihdoin keränneet suoria todisteita sykkivien auroorien takana olevasta tapahtumaketjusta.
Tutkijat analysoivat Arase-avaruusaluksen tietoja, jotka Japanin ilmailu- ja avaruustutkimuslaitos käynnisti vuoden 2016 lopulla. Tämä satelliitti pystyi sekä havaitsemaan kuoroaaltoja että tutkimaan niiden vaikutuksia magnetosfäärin elektroneihin kapeassa ikkunassa magneettikenttäviivan ympärillä.
Tutkijat osoittivat myös, missä tutkittu Arase-avaruusaluksen magneettikenttäviiva otti yhteyttä maahan. He etsivät mahdollisia sykkivää auroraa, joka vastaa kuoron aaltojen laukaisemaa elektronien aktiivisuutta.
Tutkijat tunnistivat vuonna 2017 Keski-Kanadasta auroron, jonka ilmeisesti tuottivat kuoron aaltojen sironneet magnetosfäärin elektronit.
"Havaintotulokset ovat yleensä erittäin monimutkaisia, ja teoreettisten ennusteiden testit johtavat usein moniselitteisiin tuloksiin, mitä tässä ei ollut", kertoi tutkimuksen pääkirjailija Satoshi Kasahara, Tokion yliopiston avaruus- ja planeettafysiikka.
Tutkijat huomauttivat, että samanlaista aktiivisuutta voi esiintyä Jupiterin ja Saturnuksen aurinkoissa, joissa aikaisempi työ havaitsi kuoroaallot. "Sovellus muille planeetoille olisi jännittävää", Kasahara kertoi Space.com: lle.
Tutkijat tarkensivat havaintonsa verkossa tänään (14. helmikuuta) Nature-lehdessä.
