Japans Arase-rumfartøj (tidligere kaldet ERG) observerede korbølger og spredte elektroner i Jordens magnetosfære, oprindelsen af pulsationsuroraer. De spredte elektroner fældede ud i atmosfæren, hvilket resulterede i auroral belysning.
(Billede: © ERG Science Team)
Oprindelsen af intense flimrende skærme af lys højt oppe i Jordens atmosfære afsløres nu efter en årtiers lang jagt, finder en ny undersøgelse.
Lignende auroras kan finde sted højt over Jupiter og Saturn, ifølge forskerne bag den nye forskning.
Det dramatiske lysshows, der er kendt som nord- og sydlys, også kaldet auroras, er lige så forskellige i naturen som de farver, de viser på himlen. Den mest kendte art, kendt som diskrete auroras, er kendt for skinnende bånd og streamers af farver. I modsætning hertil er pulserende auroraer gigantiske blinkende pletter med lys. [Aurora-guide: Sådan fungerer nordlyset (infographic)]
Auroras resulterer, når strømme af højhastighedspartikler fra solen - samlet kendt som solvinden - smækker ned i Jordens magnetosfære, skalen af elektrisk ladede partikler fanget af planetens magnetfelt. Mens diskrete auroraer stammer fra et par tusind miles over jordoverfladen, opstår pulserende auroras ca. 10 gange længere væk.
Tidligere forskning antydede, at pulserende auroras blev udløst af elektromagnetiske udsving kendt som korbølger, der opstår i magnetosfæren ved ækvator. Ideen var, at bølger sender elektroner i magnetosfæren, der kaster sig langs planetens magnetfeltlinjer mod de øvre rækker af Jordens atmosfære og genererer lys, når de kolliderer med luftmolekyler.
I årtier kunne forskere imidlertid ikke samle følsomme nok jordbaserede og rumbaserede observationer til at stille op på det rigtige tidspunkt og sted for at bevise denne model. Nu har forskere endelig samlet direkte bevis for kæden af begivenheder bag pulserende auroras.
Forskerne analyserede data fra Arase-rumfartøjet, som blev lanceret af det japanske rumfartsundersøgelsesagentur i slutningen af 2016. Denne satellit kunne både registrere korbølger og undersøge deres virkning på magnetosfæriske elektroner i et smalt vindue omkring en magnetfeltlinie.
Forskerne pegede også på, hvor den magnetfeltlinie, Arase-rumfartøjet undersøgte, kom i kontakt med Jorden. De søgte efter alle pulserende auraer, der matchede elektronaktivitet udløst af korbølger.
Forskerne identificerede en aurora i 2017 i det centrale Canada, der tilsyneladende blev genereret af magnetosfæriske elektroner spredt af korbølger.
"Observationsresultater er normalt meget komplekse, og test af teoretiske forudsigelser resulterer ofte i tvetydige resultater, hvilket ikke var tilfældet her," sagde studielederforfatter Satoshi Kasahara, en rum- og planetfysiker ved Tokyo University.
Forskerne bemærkede, at lignende aktivitet kan forekomme i aurorerne hos Jupiter og Saturn, hvor forudgående arbejde blev fundet korbølger. "Ansøgning om andre planeter ville være spændende," fortalte Kasahara til Space.com.
Forskerne detaljerede deres fund online i dag (14. februar) i tidsskriftet Nature.
