Ju närmare vi tittar på universum, desto mer mystiskt verkar det. Nyligen, under NASA:s globala observationer som en del av «GULD» Bisarra C- och X-formade strukturer upptäcktes flytande i jonosfärens elektrifierade skikt. «Vem skulle ha trott att jordens övre atmosfär är som alfabetsoppa?» — representanter för rymdorganisationen skrev på den officiella hemsidan. Fantastiska bokstavsstrukturer i det elektrifierade gaslagret högt ovanför oss beskrivs i två vetenskapliga artiklar och publicerades i tidskriften Geophysical Research: Space Physics i november 2023 respektive april 2024. Vi berättar vad detta fenomen är och vilken effekt det kan ha på vardagen.
NASA-forskare observerar konstiga alfabetformade strukturer som lyser ovanför jordens atmosfär. Bild: Buyenlarge/Getty Images
Innehåll
- 1 NASA-uppdrag «GULD»
- 2 glödande bokstäver
- 3 plasmabubblor
- 4 förlorad anslutning
NASA-uppdrag «GULD»
Under 2017 tillkännagav NASA-representanter lanseringen av ett nytt rymduppdrag «Global-scale Observations of the Limb and Disk» eller mer enkelt uttryckt «GULD». Forskare från University of Colorado Boulder fick ett anslag på 36 miljoner dollar från rymdorganisationen och byggde en speciell enhet utrustad med en toppmodern spektrograf i storleken på en mikrovågsugn.
Detta vetenskapliga uppdrag bör hjälpa forskare att bättre förstå karaktären av rymdvädret, i synnerhet orsakerna till bildandet och verkningsmekanismen för magnetiska stormar, samt studera mer i detalj den kemiska sammansättningen av atmosfären på olika höjder. Rymdfarkosten är belägen på en höjd av cirka 35 000 kilometer över jordens yta.
NASA rymdfarkost «GULD». Bild: science.nasa.gov
GULDs huvudsakliga syfte är att mäta densitet och temperatur i jordens termosfär och jonosfär. Instrumentet gör mätningar i oöverträffad detalj med hjälp av en ultraviolett avbildningsspektrograf på en geostationär satellit. De erhållna resultaten kommer att hjälpa till att svara på de grundläggande frågorna inom heliofysik, säger organisationens officiella webbplats.
Att studera jordens atmosfär är viktigt för att förstå hur rymdväder påverkar driften av satelliter och markbaserad elektronisk utrustning. Olika processer förekommer också i jordens atmosfär som har en betydande inverkan på klimat, väderförhållanden och livet i allmänhet.
Mer om andra NASA-uppdrag och deras upptäckter kan läsas här, missa inte det!< /p>
Glödande bokstäver
Jonosfär– den joniserade delen av de övre lagren av jordens atmosfär, belägen på höjder från cirka 50 till 1000 km. Det kännetecknas av ett betydande innehåll av fria elektroner och joner, varför det påverkar utbredningen av radiovågor. Nyligen upptäckte forskare något konstigt i det – glödande strukturer i form av bokstäverna «C» och «X» (ja, du läste det rätt).
Som NASA:s första vetenskapliga uppdrag att studera gränssnittet mellan jordens övre atmosfär och den omgivande yttre rymden, har GOLD observerat bokstavsstrukturer i jonosfären tidigare, men det var bara möjligt att få en tydlig bild av dem nu.
Mätningar gjorda av «GOLD» används i kombination med avancerade modeller av termosfären och jonosfären. Bild: gold.cs.ucf.edu
Vill du alltid vara medveten om de senaste nyheterna inom området vetenskap och högteknologi? Prenumerera på vår kanal på Telegram – så att du definitivt inte missar något intressant!
Denna «alfabetssoppa» observeras i jonosfären, som växer och drar ihop sig beroende på energin den absorberar från solen. Under dagen överför solljus en elektrisk laddning till lagret, studsar elektroner från atomer och molekyler, vilket resulterar i en blandning av laddade partiklar eller plasma som cirkulerar i jonosfären.
På natten, när partiklar i jonosfären inte kan drivas av energi från solen, bildas kluster av lågdensitetsplasma som kallas bubblor. Detta partikelparadis korsar jordens magnetosfär, där laddade partiklar dansar i magnetfältet och skapar en ljus och färgstark glöd.
Bild: Pixels | Foto av Jay Mantry
Detta är intressant: Varför NASA kommer att skjuta upp tre raketer samtidigt under en förmörkelse
Med andra ord, nära jordens magnetiska ekvator stiger laddade partiklar upp och ut längs magnetfältslinjerna, som bildar två täta band av partiklar norr och söder om ekvatorn, som forskarna kallaråss. Dessa åsar och bubblor kan förvränga radiosignaler och satellitkommunikation.
Plasmabubblor
Observationen av C-formen har förbryllat forskarna mycket – sådana former tros skapas av vindar på jorden, på samma sätt som vindens riktning påverkar lutningen av ett träd:
Det där faktum “Att bubblor av väldigt olika former är placerade så nära varandra säger oss att atmosfärens dynamik är mer komplex än vi förväntat oss”, säger Jeffrey Klenzing, en forskare vid NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, som studerar jonosfären
Månskuggan som passerar över jorden under en total solförmörkelse måndagen den 21 augusti 2017 . Bild: science.nasa.gov
Tidigare studier har visat att sammanslagna åsar bildar en X-form efter solstormar och stora vulkanutbrott. Observera att tidigare observationsdata gav glimtar av åsar och bubblor i jonosfären, och GOLD spårade dessa egenskaper under långa tidsperioder från dess geostationära bana – en bana där en satellit kretsar runt jorden med samma hastighet som jorden själv.< /p>
Du kanske är intresserad: Atmosfären förlorar ozonlagret katastrofalt snabbt – vad är orsaken?
Således har enheten tidigare visat att X-formen bildas efter en kraftig solstorm orsakad av ett vulkanutbrott, men dess upptäckt utan några sådana fenomen är något konstigt. Författarna noterar också att datormodeller tyder på att lägre atmosfäriska förhållanden kunde ha dragit plasman nedåt.
En av de X-formade former som observerades av forskare 2019. Bild: www.sciencealert.com
X-formen är märklig eftersom den antyder att det finns många fler lokaliserade drivfaktorer. Detta förväntas under extrema händelser, men observera «alfabetsoppa» i lugna tider tyder på att aktivitet i atmosfärens nedre lager avsevärt påverkar jonosfärens struktur, förklarar författarna till det vetenskapliga arbetet.
Kommunikationsbortfall
Den första rapporten om dessa C-formade formationer publicerades av Laboratory of Atmospheric and Space Physics (LASP) forskare Deepak Karan. Karan och hans kollegor rapporterade att dessa C-formade bubblor var placerade cirka 643 km från varandra i jonosfären.
“Dessa två motsatt formade plasmabubblor i så nära anslutning hade aldrig tänkts på eller avbildats,” sa Karan och tillade att det förmodligen fanns en stark turbulens i atmosfären som en virvelvind, vindskjuvning eller tornado.
röntgenstrålar orsakade en radiostorm i jonosfären på morgonen och tidig eftermiddag den 28 oktober 2003, enligt NOAA:s Space Environment Center ( SEC). Bild: NASA/WireImage
Kom ihåg att plasma i jonosfären är nödvändigt för att radiovågor ska kunna resa långa sträckor, och upptäckter i detta område förbättrar vår förståelse för hur radio och GPS fungerar. Störningar i jonosfären, som de som observerades under GOLD-uppdraget, kan påverka kritisk kommunikations- och navigeringsinfrastruktur.
Läs också: Atmosfären på Mars försvann på grund av solvind
Här är varför studera denna «alfabetssoppa» är av största vikt. Om en virvel eller en mycket stark förskjutning inträffar i plasman, förvränger det plasman helt i detta område. Med en så kraftig störning kommer signalerna att gå förlorade helt. Vi hoppas att orsaken bakom detta alfabet kommer att upptäckas så snart som möjligt.