Imaginile astronomilor amatori ale unei aurore duble rare îi pot dezvălui secretele

Ce se întâmplă atunci când două tipuri diferite de aurore se întâlnesc? Una dezvăluie secretele celeilalte.

Astronomii amatori au surprins pe cameră o combinație ciudată de aurore roșii și verzi, iar fizicienii au folosit acum aceste imagini pentru a afla ce poate declanșa partea cea mai misterioasă a spectacolului de lumini.

Fotograful Alan Dyer se afla în curtea sa din Strathmore, Canada, când a văzut luminile dansând deasupra capului și a început să filmeze. „Am știut că am avut ceva interesant”, spune Dyer, care scrie și despre astronomie. Ceea ce nu știa el era că tocmai realizase cea mai completă înregistrare a acestui fenomen rar întâlnit.

La prima vedere, videoclipul lui Dyer arată ca un pepene ceresc. Coaja, o auroră verde ondulată, este bine înțeleasă: apare atunci când vântul solar energizează protonii prinși în câmpul magnetic al Pământului, care apoi plouă și lovesc electroni și atomi în jurul (SN: 12/10/03). Această acțiune este cea care dă numele fenomenului – numit auroră de protoni.

Fâșia de magenta fructat este mai misterioasă: Deși oamenii de știință știu de zeci de ani despre aceste „arcuri roșii aurorale stabile”, nu există nicio dovadă acceptată pe scară largă a modului în care se formează. O teorie populară este că o parte din câmpul magnetic al Pământului poate încălzi atmosfera și, ca o ploaie de protoni, să împingă particulele.

Cercetătorii au văzut ambele tipuri particulare de aurore înainte, spune Toshi Nishimura, fizician spațial de la Universitatea din Boston, dar combinația a fost misterioasă. „Oamenii de știință nu aveau o idee bună despre motivul pentru care puteau fi împreună”.

Imaginile filmate de Alan Dyer cu această aurora dublă rară, un time lapse capturat pe parcursul a 33 minute pe 12 octombrie 2021, ajută fizicienii să descopere indicii despre cauzele acestei străluciri roșii.

Împreună cu observațiile prin satelit, imaginile lui Dyer și cele similare capturate de alți astronomi amatori din Canada și Finlanda arată cum cele două fenomene pot fi legate, raportează echipa lui Nishimura în revista July JGR Space Physics. Razele subțiri din aurora roșie urmăresc traseele electronilor în timp ce cad de-a lungul câmpului magnetic al Pământului. Așadar, așa cum ploaia de protoni declanșează aurora verde, ploaia de electroni pare să o declanșeze pe cea roșie, vântul solar alimentându-le pe ambele în același timp. Deoarece electronii transportă mai puțină energie decât protonii, aceștia dau o culoare mai roșiatică.

Dar ploaia de electroni ar putea să nu fie singura modalitate de a produce arcurile roșii aurorale stabile, avertizează Brian Harding, fizician spațialist la Universitatea din California, Berkeley. Oricum ar fi, spune el, rezultatele sunt interesante deoarece arată că ceea ce se întâmplă este mai complicat decât credeau cercetătorii.

Aceste complicații sunt importante de înțeles. Aurorele pe care le-a văzut Dyer, deși frumoase, sunt zone de pericol pentru comunicațiile radio și sistemele GPS (SN: 8/13/17). După cum spune Nishimura: Dacă ați conduce sub un arc roșu subauroral, GPS-ul v-ar putea spune să virați spre un câmp.

Până când oamenii de știință nu vor înțelege mai bine aceste străluciri roșii, ei nu vor putea prognoza vremea spațială așa cum fac cu vremea normală, explică Harding. „Vrei să te asiguri că poți prezice lucruri de acest gen”, spune el.

Noile rezultate nu ar fi fost posibile fără cetățenii cercetători care au făcut fotografiile, spune Nishimura. „Acesta este un nou mod de a face cercetare…. Când fac tot mai multe imagini interesante, găsesc tot mai multe lucruri despre care nu știm”.

Potrivit lui Dyer, mai multe fotografii sunt exact ceea ce urmează să se întâmple. „Putem aduce o contribuție unică la știință”, spune el. La urma urmei, „nu se știe niciodată ce va apărea”.