2018 년 신비한 빛나는 녹색 줄무늬가 핀란드 하늘을 밝힐 때 열렬한 오로라 체이서에게 눈에 띄지 않았습니다. 빛의 패턴은 생소하고 이상하게 완벽하여 천상의 모래 언덕처럼 수평선을 향해 뻗어 나갔다.
물론, "모래 언덕"이 새로운 형태의 오로라로 밝혀 졌을 때 시민 과학자들에 의해 불려진 라이트 쇼. 이 오로라는 AGU Advances 저널에 오늘 발표 된 새로운 발견 (1 월 29 일)에 따르면 중력파와 산소 원자의 극적인 춤으로 형성됩니다.
몇 년 전 오로라 열광 자 그룹이 헬싱키 대학의 컴퓨터 공간 물리학 교수 인 Minna Palmroth에게 이메일을 보내 페이스 북 그룹에 참여하도록 요청하면서 발견의 길을 시작했습니다. 목표? Palmroth에게 그들이 촬영 한 오로라 뒤에있는 물리학을 설명하게하십시오.
Palmroth는 기뻤습니다. 잠시 후, 그녀는 자신의 답변이 반복되는 것을 깨달았습니다. 그래서 계속해서 오로라 가이드 북을 출판했습니다. 그러나 2018 년 10 월, 오로라 체이서들은 수수께끼의 오로라 이미지를 가지고 그녀에게 돌아 왔습니다.
Palmroth는 Live Science에 말했다. 처음 보았을 때,이 줄무늬는 대기권의 중력파 또는 밀도 교란의 결과로 보였습니다. 상부 대기는 다른 방향으로 달리고 다른 주파수와 크기를 가진 많은 다른 중력파로 질주합니다. 그러나 파도가 고르게 퍼져서 그 설명은 불가능 해 보였다.
Palmroth와 그녀의 팀은 10 월 7 일 저녁에 핀란드 전역의 과학자들과 시민들을 모아 모래 언덕을 촬영하는 캠페인을 조직했습니다. 이 사진을 분석함으로써 팀은 현상의 물리학을 이해하기 시작했습니다.
오로라 체이서들이 새로운 천체 현상을 발견 한 것은 이번이 처음은 아닙니다. 시민 과학자들도 2018 년에 STEVE라고 불렀던 하늘빛을 발견했습니다.
보스턴의 전기 및 컴퓨터 공학 연구원 인 니시무라 토시 (Toshi Nishimura) 교수는“시민 과학자들과의 협력은 흥미로운 오로라를 쉽게 쫓아 과학자들이 이전에는 알지 못했던 새로운 기능을 포착 할 수있는 '모바일 센서'가 될 수 있기 때문에 점점 더 중요 해지고있다. 연구에 참여하지 않은 대학의 우주 물리 센터.
보이지 않는 중력파
오로라는 태양이 지구를 향하여 입자를 채울 때 발생합니다. 이 입자들은 우리 행성의 극에서 자기 장선을 따라 이동하여 대기의 원자와 분자로 흘러 들어가서 그 분자들이 빛을 방출하게합니다. 이 놀라운 조명 쇼는 다양한 모양과 색상으로 제공 될 수 있습니다. NASA에 따르면 산소는 녹색과 적색으로 빛나고 질소는 청색과 자주색으로 빛난다. 천문학 자들은 또한 오로라 모양을 사용하여 그들이 형성되는 대기권에서 일어나는 일을 배우고 있습니다.
대부분의 오로라가 수직으로 연장되는 반면, 모래 언덕은 물결 모양의 파도에서 적도쪽으로 수평으로 뻗어 있습니다. 팜 로스는 아무도 오로라에서 이런 파도 같은 구조를 관찰 한 적이 없다고 말했다.
과학자들은 모래 언덕이 mesospheric bores라고 불리는 희귀 대기 중력파를 조명하고 있다고 이론화했다. 이 중간권 보어는 대기에서 상승하는 중력파가 대기의 상대적으로 더 차가운 두 층 사이에서 구부러져 서 반전됩니다. 반전 층은 높이가 49.7 마일 (80 킬로미터)이고 폐경기는 높이가 62 킬로미터 (100 킬로미터)입니다. .
이 채널에서, 파는 가라 앉지 않고 수평으로 장거리로 전파되어 산소가 풍부하거나 산소가 고갈 된 교대를 만듭니다. 태양으로부터의 전자가 유입 될 때, 산소 수준이 높은 접힘은 산소가 부족한 곳보다 더 밝아 져서 특징적인 줄무늬를 만듭니다.
이번 연구에 참여하지 않은 콜로라도 주립 대학 대기 연구 협력 연구소 부장 인 Steven Miller는“이것은 매우 흥미로운 사실이다. "사진을 볼 때의 첫 번째 반응은 오로라 활동에 의해 '강조 표시되는 대기 중력파'일 수 있다는 것입니다. 이것은 저자들의 가설이기도합니다."
Mesospheric bores는 모래 언덕에서 보이는 패턴을 설명 할 수 있지만 " 'dunes'는 실제로 오로라에 의해 강조되는 훨씬 더 광범위한 대기 중력파 영역의 일부라고 생각합니다."라고 Miller는 Live Science에 말했습니다.
사진의 별을 기준점으로 사용하여 팀은 모래 언덕의 고도를 100km (62 마일) 높이로 계산할 수 있었으며 이는 전형적인 오로라입니다. 그러나이 저조한 대기권 지역은 레이더와 풍선으로 측정하기에는 너무 높고, 타지 않고 우주선을 보내기에는 너무 낮습니다. Palmroth는 "때때로"무구 "라고 불렀다.
Palmroth 박사는“이러한 중력파가 관측 된 것은 이번이 처음이다. "보어는 일반적으로 드문 현상이다." 그러나 Palmroth는 모래 언덕을 관찰하면 구멍에 대해 더 많은 것을 알 수 있다고 말했다.
예를 들어, 과학자들은 모래 언덕이 우주에서 전자기 에너지가 상부 대기로 전달되는 같은 지역과 같은 지역에서 발생한다는 것을 발견했습니다. Palmroth는 의심스러운 역전 성 층간 보어의 생성에 연결될 수 있습니다. "우리는 이것이 사실인지 확인하고 싶다"고 말했다.
