A NASA kutatói a sarki fényről szeretnének többet megtudni és hogy az hogyan lép kölcsönhatásba a Föld légkörével, hogyan gyakorol hatást a troposzférára.

A sarki fény, az északi féltekén gyakran északi fény, azaz aurora borealis, a déli féltekén pedig aurora australis, ami a sarkoknál a Napból érkező és a légkörbe jutó töltött részecskék által keltett fényjelenség. 

A Föld légköre öt fő rétegből áll, köztük a legalsó, átlagosan 10 km vastag réteg a troposzféra. A sarki fény jóval fentebb, nagyjából tízszer ilyen magasan alakul ki. Itt a légkör összetétele és fizikai paraméterei már egészen másak, mint az alacsonyabb szinteken. Az egyre magasabb, távolabbi szintek egyre jobban ki vannak téve a Nap és a napszél hatásának. 

Korábbi fotó egy indításról (NASA)

A troposzféra, azaz a Föld legalacsonyabb légköri rétegének lakóiként a semleges részecskékből álló levegő a megszokott. A belélegzett oxigén és a nitrogén mágnesesen kiegyensúlyozott atomok és molekulák összessége. Azonban több száz mérfölddel felettünk alapvetően elkezd megváltozni a levegő karaktere. A Nap sugarainak hatására elektronok válnak le az atomokról, amelyek azután pozitív töltést vesznek fel. A semleges gáz elektromosan reaktív állapotú anyaggá alakul, amelyet plazmának neveznek. A két réteg között, ahol a semleges gáz véget ér és a plazma kezdődik nincs éles határ.

Egy széles határréteg van, ahol a kettő keveredik.

A két részecskepopulációt a napi szelek és a mágneses perturbációk különbőző irányokba térítik, így időnként összeütköznek és egy érdekes fizikát eredményeznek. Nagyszerű analógia a súrlódás, mondja Stephen Kaeppler, a dél-karolinai Clemson Egyetem fizika és csillagászat adjunktusa, és az INCAA (Ion-Neutral Coupling during Active Aurora) misszió vezető kutatója. A súrlódás pedig hőt termel. A határrétegben, ahol a semleges légkör és a plazma találkozik, állandó a súrlódás, de az aktív aurórák mindent felborítanak. Annak kiderítése,

hogy az aurora hogyan befolyásolja a határréteget kulcsfontosságú

ahhoz, hogy megértsük, hogy végül mennyi energiát bocsátanak ki a felső légkörbe.

E célból indítja Kaeppler és csapata az INCAA missziót. A plazmatérbe

két rakétát indítanak egymás után kis eltéréssel,

amik a néhány perces mérések után visszesnek a földre. Az egyik mielőtt elérné a 186 mérföld magasságot, színes gőzcsíkot húz majd, hogy láthatóvá váljon, hogyan változik a szél a sarki fény hatására. A másik röviddel utána indul 125 mérföld magasságig, hogy a hőmérsékletet és a plazmasűrűséget mérje az aurórában és környékén. Azt remélik, hogy a rakéták egy aktív aurórán repülnek át. Az indítást az alaszkai Poker Flat Poker Flat Research Range területén tervezik, az északi fény indítási ablaka pedig március 23-án nyílik meg.

Forrás: NASA

Szerző: Herrmann Dóra
Megjelent: 2022.03.26 17:50