Dočarajte, u svom umu, vizual koji će popratiti riječ 'aurora'. Ono što zamišljate moglo bi dominirati zelenom bojom, složenim kovitlacima i vijugama koje plešu nebom iznad smrznutog krajolika.
No raskošni sjaji koji se pojavljuju na nebu – kao što atmosferske plinove pogađaju energetske solarne čestice – nisu ograničeni na najpoznatiju manifestaciju. Aurore se mogu pojaviti u širokom nizu nijansi koje variraju ovisno o nadmorskoj visini, geografskoj širini i plinovima koji su uključeni.
Za posebno snažne geomagnetske oluje koja je uzdrmala Zemljin magnetski kavez u maju 2024. pojavio se neobičan plavi sjaj. To nije nečuveno… ali ovaj je bio na niskim geografskim širinama, sežući neobično visoko u nebo, piše Science Alert.
Sada, koristeći slike koje su snimili naučnici iz Japana, fizičari Sota Nanjo sa Švedskog instituta za svemirsku fiziku i Kazuo Shiokawa sa Sveučilišta Nagoya otkrili su najvjerovatnije objašnjenje za jezivo plavo svjetlo.
Ali njihovo objašnjenje stvara još jedan problem koji će morati riješiti naučnici.
"Naša otkrića sugeriraju da su se molekularni ioni dušika možda ubrzali prema gore nekim mehanizmom i bili odgovorni za formiranje dominantne plave aurore", objašnjava Shiokawa.
"Do danas nije dobro shvaćeno kako molekularni ioni dušika s velikom molekularnom težinom mogu postojati na tako velikim visinama. Takvi ioni ne mogu lako postojati dulje vrijeme zbog svoje velike mase i kratkih vremenskih intervala disocijativne rekombinacije; međutim, oni se promatraju na velikim visinama obavijeni velom tajne."
Zemljine aurore obično su rezultat ogromnog priljeva solarnih čestica, oslobođenih od Sunca u izbacivanju koronalne mase ili solarnom vjetru. Ove čestice teku kroz Sunčev sustav.
Ako je Zemlja na putu erupcije, čestice udaraju u magnetsko polje, gdje se preusmjeravaju i ubrzavaju duž linija magnetskog polja do polova, gdje se bacaju u atmosferu.
Interakcija između solarnih čestica i plinova u Zemljinoj atmosferi uzrokuje da atmosferske čestice dobiju malo energije. Kada se atomi koji čine atmosferske plinove vrate u svoje izvorno energetsko stanje, energija se oslobađa kao foton – to je izvor sjaja.
To je slično mehanizmu koji čini da fluorescentna svjetla svijetle. Kao i kod fluorescentnih svjetala, boja sjaja ovisi o različitim čimbenicima, kao što je vrsta čestice i količina energije koju dobivaju i gube.
Zelenu i crvenu auroru, na primjer, stvaraju atomi kisika koji gube energiju na različitim visinama. Atomi dušika mogu emitirati plave i crvene fotone. Kada se te nijanse miješaju na nebu, mogu proizvesti žute, ljubičaste, ružičaste i narančaste boje.
Obično je polarna svjetlost na niskim geografskim širinama crvena. No, 11. maja 2024. ružičasti sjaj obasjao je nebo na niskim geografskim širinama, a izrazito plavi sjaj pojavio se nešto prije ponoći. Imamo i snažan novi alat za snimanje auroralnih fenomena: pametne telefone fasciniranih promatrača aurore širom svijeta.
S obiljem slika i videa prikupljenih na plavoj aurori, istraživači su mogli detaljno izmjeriti fenomen.
Otkrili su da je aurora raspoređena u uzdužne strukture koje se protežu duž linija magnetskog polja, u dužini od oko 1200 kilometara. Također je bila raspoređena u tri odvojene strukture, a sezala je visoko u nebo, između visina od 400 do 900 kilometara.
Konteksta radi, Međunarodna svemirska postaja kruži na visini između 370 i 460 kilometara.
Trenutno se smatra da su aurore na niskim geografskim širinama povezane s prstenastom strujom. Ovo je torusna struja nabijenih čestica zarobljenih unutar Zemljine magnetosfere, kružeći oko ekvatora planeta poput plutajućeg prstena bazena.
Geomagnetska oluja daje energiju energetski neutralnim atomima (ENA) u prstenu, uzrokujući auroralni sjaj niske geografske širine.
