Câmeras de alta velocidade instaladas no Neal Davis Science Operations Center no Poker Flat Research Range da University of Alaska. Crédito:NIPR
As auroras são normalmente descritas como cortinas de luz tremeluzentes que iluminam o céu. Contudo, quando ocorre uma aurora explosiva conhecida como separação, às vezes leva a um fenômeno de oscilação. Quando uma aurora pisca, seu brilho e movimento em algumas áreas mudam rapidamente. Essa cintilação normalmente oscila em um período de 0,1 segundo, que é equivalente à freqüência do íon cíclotron dos íons de oxigênio.
Dra. Yoko Fukuda da Universidade de Tóquio, Dr. Ryuho Kataoka, do Instituto Nacional de Pesquisa Polar, e outros colaboradores conduziram uma observação de imagem de alta velocidade contínua de três anos no Poker Flat Research Range, Alasca, NÓS., e identificou a física por trás da cintilação. Eles também descobriram uma cintilação mais rápida em velocidades de 1/60 a 1/50 e 1/80 de segundo.
Em 19 de março, 2016, os pesquisadores observaram uma aurora com brilho que se classificou entre as cinco primeiras de todas as observações desde 2014, e foi filmado com uma câmera de velocidade do obturador de 1/160 segundo. A análise detalhada das imagens mostrou uma aurora tremeluzente em alta velocidade vibrando com um período de 1/80 de segundo ocorrendo durante o momento mais brilhante da separação.
"Cintilação de alta velocidade em 1/80 segundos não pode ser explicada apenas pelos íons de oxigênio. Íons mais leves, como aqueles de hidrogênio, parecem estar contribuindo para a oscilação, "explica o Dr. Fukuda." O fato de que essa cintilação de alta velocidade foi observada ao mesmo tempo que a cintilação com um período típico de 1/10 de segundo pode significar que a aurora cintilante foi causada por ondas de cíclotron de íons eletromagnéticos, que são afetados por íons de oxigênio e hidrogênio. "
Em altitudes de vários milhares de quilômetros, as ondas de plasma são excitadas por elétrons e íons em aceleração. Esses elétrons são os que geram auroras. Supõe-se que uma troca complexa de energia, em que as ondas de plasma são afetadas por elétrons e íons e vice-versa, ocorre aqui.
"Objetos astronômicos com campos magnéticos são encontrados em todo o cosmos, com a Terra sendo um deles. Em tais objetos, observamos a excitação de ondas de plasma por aceleração de partículas, e as interações entre ondas de plasma e partículas, estão ocorrendo em todo o lugar, "conclui o Dr. Kataoka." No entanto, A Terra é o único lugar onde podemos observar esses fenômenos em detalhes. Compreendendo o comportamento do plasma no espaço sideral, e as interações entre as ondas de plasma e as partículas são uma questão fundamental na geofísica. Continuaremos a investigá-los no futuro. "