Az Északi-sark közelében lévő ciklonszerű sarki fények, amelyeket űrhurrikánoknak neveztek el, nagy mennyiségű energiát tudnak átvinni a Napból a Föld felső légkörébe.
Van egy újabb tudományos tünemény, amire Hollywood egy nap majd lecsaphat: az űrbéli hurrikánok − írta meg a The Washington Post.
Tavaly tudósok bejelentették, hogy ciklonszerű sarki fényeket fedeztek fel az Északi-sark közelében. Csaknem ezer kilométer átmérőjűek, több karjuk van, amelyek az óramutató járásával ellentétes irányban forognak, nyugodt középpontjuk vagy szemük van, és elektronok záporát szórják a felső légkörbe. A csapat „űrhurrikánoknak” nevezte el őket háromdimenziós tölcsérformájuk miatt.
Ott fordulnak elő, ahol senki sem kereste őket, olyan körülmények között, ahol senki sem gondolta, hogy bármi is történik. Csak ki kell nyitni a szemünket
− mondta Larry Lyons, aki az űrhurrikánokról szóló tanulmány társszerzője, valamint a UCLA asztrofizikusa.
Egy új tanulmányban a kutatók még több adatot közölnek ezekről a rejtélyes jelenségekről, és példátlan részletességgel mutatják be, hogy mikor, hol és hogyan fordulnak elő.
A sarki fény a Nap Földre gyakorolt hatásának egyik leglátványosabb megnyilvánulása. Lágy ragyogásukat a Napból származó részecskék okozzák, amelyek a felső légkörünkben lévő molekulákkal lépnek kölcsönhatásba. Az új típusú sarki fény azonosítása rávilágít egy másik útra, amelyen a nap részecskéi érkezhetnek és nagy mennyiségű energiát juttathatnak a Föld légkörébe − a tipikus sarki fénynél magasabb szélességen belépve.
Az emberek már korábban is tudták, hogy volt néhány fényes sarki fény, vagy a sarki fény bizonyos formái ebben a régióban, de senki sem tudta igazán összerakni ezt a képet. Az ilyen típusú sarki fény nagyon-nagyon fényes lehet
− mondta Lyons.
Amikor sarki fényre gondolunk, gyakran keskeny és hosszúkás fényfüggönyöket képzelünk el, amelyek kelet-nyugati irányban táncolnak az égen. Az űrhurrikánok is ugyanezekben a zöld, vörös, kék és rózsaszín árnyalatokban ragyognak. Mindkettő hasonló sebességgel és magasságban (körülbelül 100-250 kilométeres magasságban) mozog.
A tanulmány szerint ezek a most felfedezett, ciklonszerű sarki fények az Északi-sarkhoz közeli magas szélességeken alakulnak ki, jóval feljebb, mint ahol eddig fényes, hosszúkás sarki fényeket figyeltek meg. Nyolc órán keresztül is képesek pörögni, míg a hagyományos sarki fények percekig tartanak. Emellett alacsony geomágneses aktivitású időszakokban jelennek meg, amikor a Föld mágneses mezejében a nap részecskéi által okozott zavarok a feltételezések szerint nagyon alacsonyak.
Lyons szerint a földön élő emberek valószínűleg akkor látnák ezeket, ha az északi szélesség 80. fokán, az Északi-sark közelében tartózkodnának. (A Mikulás talán sokszor látná őket, ha létezne.) Az űrhajósok valószínűleg a Nemzetközi Űrállomásról is észrevennék, ha megtanítanák nekik, hol és mit kell keresniük.
Még ha nem is látjuk meg őket könnyen, egy űrhurrikán jelenlétét más módon is érezzük. Más sarki fényekhez hasonlóan ezek is megszakítják a felső légkörön áthaladó rádióhullámokat, ami hatással van a műholdas kommunikációra és a navigációs rendszerekre − közölték a tanulmány társszerzői, Qing-He Zhang és Sheng Lu. A felső légkör felmelegedését is okozzák, ami hatással lehet a műholdak és az űrszemét pályájára. A hurrikánok azonban nem jelentenek rendkívüli kockázatot az űreszközökre vagy az űrhajósok egészségére.
Lyons a lapnak elmondta, hogy váratlanul botlott bele az űrhurrikánokba. Lyons, Zhang, Lu és kollégáik egy másik projekthez tartozó műholdas adatokat vizsgáltak, de szokatlanul erős plazmaáramlásokat − vagyis rendkívül forró, elektromosan töltött gázokat − észleltek a sarkvidéken.
A kutatók általában nem keresnek sarki fényt a sarkvidéken, mert az annak határán lévő övben fordul elő. Amikor a nap részecskéinek beáramlása megzavarja a Föld mágneses terét, a sarki fény az egyenlítő felé mozog.
Közelebbről megvizsgálva az adatokat, egy nagyon drámai fényerősödést látott a sarkvidéken, amely az erős plazmaáramlásokhoz kapcsolódott.
Közelebbről megnézve azt mondtam: Várjunk csak, ezek az áramlások körbe-körbe haladnak. Az egész közepén pedig egy nagy, fényes folt van, egy nagyon erős sarki fény. Hű, ez érdekes. Nézzük meg közelebbről
− emlékezett vissza Lyons.
A tudósok évtizedek óta láttak fényes sarki fényeket a sarkvidéken, és tudtak a körkörös plazmaáramlásokról, de egészen a közelmúltig senki sem rakott össze egy összefüggő képet az eseményekről, mondta Lyons. Új tanulmányában a kutatócsoport 11 év alatt több mint 300 űrbéli hurrikánt elemzett − évente körülbelül 30 megfigyelést, de ennél több is előfordulhatott, amikor a műhold nem arra nézett. Leggyakrabban nyáron délután jelentek meg.
Ahhoz, hogy megértsük, hogyan alakulnak ki az űrbéli hurrikánok, először nézzük meg, hogyan alakulnak ki általában a hagyományos sarki fények.
A Nap folyamatosan bocsát ki egy töltött részecskékből álló áramlatot, az úgynevezett napszelet. Néha a napszelet a Napon bekövetkező robbanások erősíthetik. A sarki fény kialakulásának folyamata akkor kezdődik, amikor a Napból származó részecskék megzavarják a Föld magnetoszféráját, amely egy láthatatlan mágneses pajzs, amelyet többnyire a Föld magjában lévő elektromos áramok alkotnak, és amely megvédi bolygónkat a nagy energiájú sugárzástól és a káros naprészecskéktől. Ez a kitörés megváltoztatja a Föld néhány mágneses mezővonalának konfigurációját (például alakját és irányát).
Néhány elektron csapdába esik a mágneses mezővonalak mentén, és felszökik a felső légkörbe. Itt átmenetileg gerjesztik a nitrogén- és oxigénmolekulákat, és fotonokat szabadítanak fel. Ez az, amit sarki fényként, azaz északi fényként ismerünk.
Hasonlóképpen, az űrbéli hurrikánokat is a légkörbe zúduló elektronok okozzák, amelyek gerjesztik a molekulákat. Lyons szerint azonban ezek a sarkvidéken belül magasabb szélességeken vannak, mint ahol a hagyományos sarki fények keletkeznek.
Lehetséges, hogy az űrhurrikánok nem egészen „újak” − mondta Maria Walach, plazmafizikus, aki nem vett részt a tanulmány elkészítésében. Fizikailag hasonlítanak egy korábban megfigyelt jelenséghez, a magas szélességi körökben megfigyelt nappali sarki fényhez − mondta, megkérdőjelezve, hogy a tudósok egyáltalán új felfedezést látnak-e, vagy csak egy már ismertet, nagyobb felbontásban. A tanulmány szerzői szerint ezek a jelenségek különböznek a magas szélességű nappali sarki fény korábbi megfigyeléseitől, mivel sokkal fényesebbek, erős körkörös áramlásokat tartalmaznak az ionoszférában, és hurrikánszerű karokkal rendelkezhetnek.
Mindenesetre Walach, az egyesült királyságbeli Lancaster Egyetem munkatársa szerint az új megfigyelések segíthetnek a tudósoknak abban, hogy teljesebb képet kapjanak arról, hogy milyen körülmények között fordulnak elő az ilyen típusú sarki fények.
(Borítókép: Planet Observer / Universal Images Group / Getty Images)