Tajomstvo na japonskej oblohe. Také niečo ešte nevideli

Na oblohe nad japonskými ostrovmi Honšú a Hokkaido sa objavilo niečo zaujímavé. Išlo o krásne farebné polárne žiary, ktoré spustila intenzívna magnetická búrka.

Zvyčajne sa polárne žiary pozorované v nízkych zemepisných šírkach javia ako červené kvôli emisii atómov kyslíka. V ten deň však bola počas noci pozorovaná lososovo-ružová polárna žiara. Avšak objavila sa aj prevažne modrá polárna žiara tesne pred polnocou.

Túto nezvyčajnú udalosť sa podarilo zachytiť, čo vedcom umožnilo spojiť verejné údaje s vlastným výskumom a študovať fenomén.

Modrá polárna žiara

Výskumníci analyzovali videá a obrázky prevažne modrej polárnej žiary, aby odhadli oblasť javu a potvrdili odhady pomocou spektrofotometrov.

Výskum viedli Sota Nanjo, výskumník na Švédskom inštitúte vesmírnej fyziky vo Švédsku, a profesor Kazuo Shiokawa z Inštitútu pre výskum životného prostredia Space-Earth (ISEE) na Univerzite v Nagoji.

Výskum Nanja a Shiokawu poskytlo prvú vizualizáciu priestorovej štruktúry polárnej žiary s dominantnou modrou farbou počas búrky.

Vedci zistili, že polárne žiary mali pozdĺžne štruktúry zarovnané s magnetickými siločiarami, ktoré boli prvýkrát identifikované v prevažne modrej polárnej žiare s nízkou zemepisnou šírkou.

Zistili tiež, že polárna žiara pokrývala dĺžku približne 1 200 km a pozostávala z troch samostatných štruktúr. Jej výška sa pohybovala od 400 do 900 km.

Objavy Nanja a Shiokawu by mohli zmeniť naše chápanie modrých polárnych žiar.

Prstencový prúd, oblasť nabitých častíc v tvare šišky obklopujúca Zem, sa považuje za zdroj energetických neutrálnych atómov (ENA), ktoré produkujú polárne žiary s nízkou zemepisnou šírkou, vrátane červenej polárnej žiary.

Zaujímavé zistenia

Zistenia tímu sa však týmto mechanizmom nedajú ľahko vysvetliť. Ako vysvetľuje Shiokawa: „V tejto štúdii sa v polárnej žiare s dominantnou modrou farbou v pozdĺžnom smere našla niekoľko 100 kilometrová štruktúra, ktorú je ťažké interpretovať len prostredníctvom aktivity ENA. Okrem toho je nepravdepodobné, že by ENA vytvorili aurorálne štruktúry zarovnané s magnetickými siločiarami, ako bolo pozorované v tejto štúdii.“

Ďalšou možnosťou je, že polárna žiara bola spôsobená rezonančným rozptylom iónov molekulárneho dusíka spôsobeným slnečným žiarením.

Výskum tímu však naznačuje, že nastal iný proces, keďže slnečné svetlo dosiahlo iba 700 km, nie 400 km pozorovaných výskumníkmi.

Namiesto toho môžu ich zistenia poukazovať na zaujímavú možnosť neidentifikovaného procesu. „Naše výsledky naznačujú, že molekulárne ióny dusíka sa mohli určitým mechanizmom zrýchliť smerom nahor a boli zodpovedné za tvorbu modrej dominantnej polárnej žiary,“ povedal Shiokawa.

„K dnešnému dňu nie je dobre pochopené, ako môžu molekulárne ióny dusíka s vysokou molekulovou hmotnosťou existovať v takých nadmorských výškach,“ dodal.

„Takéto ióny nie sú ľahko schopné existovať počas dlhých časových období kvôli ich vysokej hmotnosti a krátkym časovým intervalom disociácie a rekombinácie. Sú však pozorované vo vysokých nadmorských výškach. Tento proces je zahalený rúškom tajomstva,“ dodal.

Dusík vo vysokých nadmorských výškach

Celkovo by opakované pozorovania polárnej žiary s dominantnou modrou farbou, ako je to pozorované v Japonsku, mohli poskytnúť vodítko k pochopeniu princípu toho, ako možno v týchto nadmorských výškach nájsť dusík.

Pretože proces odtoku iónov molekulárneho dusíka do magnetosféry je dôležitý vo všetkom od pochopenia geomagnetických búrok až po radiačné prostredie vo vesmíre. Tieto zistenia by mohli vedcom  pomôcť pochopiť procesy prebiehajúce stovky kilometrov nad nami.