Tutkijat ovat esittäneet teorian, joka selittää piikkien syntymistä - samanlainen kuin vaaleanpunaisen värin aurora-ilmiöt. Kirjoittajat päättelivät, että pihvejä ja usein mukana olevaa vihreää hehkua on pidettävä erillisinä ilmiöinä. Ensin mainitut liittyvät ilmakehässä liikkuvien hiukkasten kuumenemiseen eivätkä ole lainkaan samanlaisia kuin tavalliset aurorat, ja jälkimmäisillä, vaikka ne esiintyvät epätavallisissa paikoissa, on paljon yhteistä tavanomaisten ilmiöiden kanssa, tutkijat kirjoittavat Geophysical Research Letters -lehdessä.
Aurorat syntyvät maapallon magneettikentän vangitsemien hiukkasten ja ilmakehän yläpuolella olevien ilmamolekyylien vuorovaikutuksen seurauksena. Tyypillisesti auroraa aiheuttavat aurinkotuulessa olevat elektronit, jotka virittävät atomeja ja molekyylejä, kuten happea ja typpeä. Aurorat liittyvät suoraan planeetan magneettikentään, joten ne esiintyvät yleensä vain lähellä magneettinapoja.
Pohjoisen pallonpuoliskon tavanomaisten aurinkojen lisäksi siellä on myös vaaleita, noin 20-30 kilometrin leveitä ja jopa tuhansien kilometrien pituisia valoauhoja. Niistä tunnetaan nimellä steves (STEVE, voimakas lämpöeristysnopeuden parannus - voimakas nopeuden lisääntyminen termisellä säteilyllä). Amatööri-astrofotografeja on tuntenut ne ainakin useita vuosikymmeniä, mutta ensimmäinen tieteellinen aihe aiheesta julkaistiin vasta vuonna 2018. Hautot eivät näytä vakioauroilta paitsi väriltään, myös ulkonäön sijasta, koska ne havaittiin kauempana navasta. Lisäksi pihveihin liittyy joskus epätavallinen vuorotteleva vihreä hehku, joka muistuttaa aitaa.
Tutkijat ovat jo yrittäneet selvittää piikkien muodostumismekanismin, mutta he eivät lopulta pystyneet selvittämään sitä. Tämän kysymyksen lopettamiseksi tutkijaryhmä, jota johti Yukitoshi Nishimura Bostonin yliopistosta, keräsi tietoja kolmesta piikkien havaitsemistapauksesta. Kirjoittajat käyttivät tietoja maanpäällisistä laitteista, jotka tutkivat THEMIS- ja Swarm-satelliittien magnetosfääriä, sekä DMSP-meteorologisesta laitteesta, joiden avulla oli mahdollista saada tietoa hiukkasten sähkövirtauksista, magneettikentistä ja energiaspektristä välittömässä läheisyydessä Steves-lähtöalueella.
Toisin kuin aiemmissa tutkimuksissa, uuden työn kirjoittajat analysoivat ensimmäistä kertaa korkealla kiertoradalla olevien satelliittien tietoja. Tuloksena tutkijat päättelivät, että piikit ja vihreä aita edustavat kahta erillistä ilmiötä, jotka syntyvät eri prosesseista. Tutkijat pystyivät vahvistamaan aikaisemmissa teoksissa ilmaistun ajatuksen piikkien liittämisestä subauroraaliseen ionin siirtymiseen. Tämä termi tarkoittaa kapeita nopeasti varautuneiden hiukkasvirtojen maapallon ionosfääriä, jotka liikkuvat auraalin ovaalin vieressä olevalta päiväntasaajalta, missä geomagneettikenttäviivojen aukko kulkee. Uunit ovat itse asiassa sähkölämmitettyjen hiukkasten hehku, eli tietyssä mielessä ne ovat samanlaisia kuin tavallisten hehkulamppujen hehkulangat.
"Vihreä aita" liittyi elektronien laskeutumiseen ilmakehään useiden tuhansien kilometrien korkeudesta, mikä vahvistetaan tämän ilmiön samanaikaisilla havainnoilla molempien napojen lähellä.
"Aurorat määräytyvät elektronien ja protonien laskeutumisesta ilmakehään, kun taas Stevesin hehku johtuu lämmityksestä ilman hiukkasten laskeutumista", sanoi avustaja Beatriz Gallardo-Lacourt Calgaryn yliopistosta. "Vihreä aita syntyy elektronien laskeutumisesta ja on siten eräänlainen aurora, vaikka se esiintyy auraalisen alueen ulkopuolella, mikä tekee siitä ainutlaatuisen."
Tutkijat eivät vieläkään tiedä paljoa paitsi yksinkertaisista asioista, myös auroista. Erityisesti vasta äskettäin on saatu selkeyttä sykkivien auroorien luonteesta. Myös NASA suoritti tässä kuussa poikkeuksellisen kauniin kokeilun, jossa se kaatoi bariumia ja strontiumia auroraan. Auroraa havaitaan myös muilla planeetoilla: erityisesti MAVEN-koetin tallensi sen Marsille.
Mainosvideo:
Timur Keshelava
