Japans romfartøy Arase (tidligere kalt ERG) observerte kor bølger og spredte elektroner i jordas magnetosfære, opphavet til pulsasjonsuroraer. De spredte elektronene falt ut i atmosfæren, noe som resulterte i auroral belysning.
(Bilde: © ERG Science Team)
Opprinnelsen til intense flimrende skjermer med lys høyt oppe i jordens atmosfære avsløres nå etter en tiårig lang jakt, viser en ny studie.
Lignende auroras kan finne sted høyt over Jupiter og Saturn, ifølge forskerne bak den nye forskningen.
Det dramatiske lysshowet kjent som nord- og sørlys, også kalt auroras, er like variert i naturen som fargene de viser på himmelen. Den mest kjente typen, kjent som diskrete auroras, er kjent for skimrende bånd og streamers av farger. I kontrast er pulserende auroraer gigantiske blinkende flekker av lys. [Aurora Guide: Hvordan nordlyset fungerer (Infographic)]
Auroras resultat når strømmer av høyhastighetspartikler fra solen - samlet kjent som solvinden - smeller inn i jordens magnetosfære, skallet av elektrisk ladede partikler fanget av planetens magnetfelt. Mens diskrete auroraer stammer noen tusen miles over jordoverflaten, oppstår pulserende auroraer omtrent 10 ganger lenger unna.
Tidligere forskning antydet at pulserende auroras ble utløst av elektromagnetiske svingninger kjent som kor bølger som oppstår i magnetosfæren ved ekvator. Tanken var at kor bølger sender elektroner i magnetosfæren som slynger seg langs planetens magnetfeltlinjer mot de øvre delene av jordas atmosfære, og genererer lys når de kolliderer med luftmolekyler.
I flere tiår kunne forskere imidlertid ikke samle følsomme nok bakkebaserte og rombaserte observasjoner til å stille opp på rett tid og sted for å bevise denne modellen. Nå har forskere endelig samlet direkte bevis på hendelsesforløpet bak pulserende auroras.
Forskerne analyserte data fra Arase-romfartøyet, som ble lansert av Japan Aerospace Exploration Agency i slutten av 2016. Denne satellitten kunne både oppdage kor bølger og undersøke deres effekter på magnetosfæriske elektroner i et smalt vindu rundt en magnetfeltlinje.
Forskerne presiserte også hvor magnetfeltlinjen Arase-romfartøyet undersøkte, tok kontakt med jorden. De søkte etter pulserende auroraer som matchet elektronaktivitet utløst av kor bølger.
Forskerne identifiserte en aurora i 2017 i sentrum av Canada som tilsynelatende ble generert av magnetosfæriske elektroner spredt av kor bølger.
"Observasjonsresultater er vanligvis veldig sammensatte, og tester av teoretiske forutsigelser resulterer ofte i tvetydige resultater, noe som ikke var tilfelle her," sa studielederforfatter Satoshi Kasahara, en rom- og planetfysiker ved University of Tokyo.
Forskerne bemerket at lignende aktivitet kan forekomme i aurorene til Jupiter og Saturn, der tidligere arbeid oppdaget kor bølger. "Søknad om andre planeter ville være spennende," sa Kasahara til Space.com.
Forskerne detaljerte funnene sine på nettet i dag (14. februar) i tidsskriftet Nature.
