Um novo fenômeno auroral descoberto por pesquisadores finlandeses há um ano é provavelmente causado por áreas de densidade aumentada de átomos de oxigênio que ocorrem em um canal de onda atmosférica. A explicação especulativa oferecida pelos pesquisadores ganhou suporte de um novo estudo.

Observações feitas por pesquisadores da Universidade de Helsinque aumentaram a validade de um mecanismo especulativo segundo o qual nasce um tipo de aurora boreal chamada 'dunas'. No novo estudo, fotos do fenômeno tiradas por um grupo internacional de amadores na Finlândia, A Noruega e a Escócia foram comparadas com dados de satélite simultâneos.

O raro tipo de aurora boreal foi visto no céu em 20 de janeiro de 2016 e registrado em fotos tiradas por vários amadores.

“As dunas foram vistas por quase quatro horas em uma área muito extensa, com o padrão estendendo-se por cerca de 1, 500 quilômetros de leste a oeste e cerca de 400 quilômetros de norte a sul, "diz o pesquisador de pós-doutorado Maxime Grandin do Centro de Excelência em Pesquisa do Espaço Sustentável coordenado pela Universidade de Helsinque.

Material fotográfico e de vídeo útil foi coletado em estreita cooperação com os aficionados da aurora boreal finlandesa, utilizando a Internet e as redes sociais. Entre outras coisas, um vídeo de lapso de tempo filmado na noite em questão por um aquarista escocês foi encontrado. O vídeo foi usado para estimar a velocidade de propagação das dunas em mais de 200 m / s.

O estudo foi publicado na conceituada AGU Advances Diário.

Validade da teoria do guia de ondas confirmada

Luzes do Norte nascem quando partículas carregadas ejetadas pelo Sol, como elétrons, colidem com átomos de oxigênio e moléculas de nitrogênio na atmosfera da Terra. A colisão excita momentaneamente as espécies atmosféricas, e essa excitação é liberada na forma de luz.

Novos tipos de aurora boreal raramente são descobertos. A identificação desta nova forma auroral no ano passado foi o resultado de uma colaboração excepcional entre amadores que forneceram observações e pesquisadores que começaram a investigar o assunto.

A nova forma auroral chamada dunas é relativamente rara, e sua origem presumida é peculiar.

"As diferenças de brilho nas ondas das dunas parecem ser causadas pelo aumento da densidade dos átomos de oxigênio atmosféricos, "diz a professora Minna Palmroth.

Um ano atrás, pesquisadores do Centro de Excelência em Pesquisa do Espaço Sustentável concluíram que a forma de duna do novo tipo de emissão auroral pode ser causada por concentrações de oxigênio atmosférico. Supõe-se que essa densidade aumentada de átomos de oxigênio seja provocada por uma onda atmosférica conhecida como furo mesosférico viajando horizontalmente dentro de uma guia de onda estabelecida na atmosfera superior.

Este raro guia de ondas é criado entre o limite da camada atmosférica conhecida como mesosfera, que é chamada de mesopausa, e uma camada de inversão que é formada intermitentemente abaixo da mesopausa. Isso permite que ondas de um determinado comprimento de onda viajem longas distâncias através do canal sem diminuir.

A precipitação de elétrons e as observações de temperatura feitas no estudo publicado recentemente apoiaram as interpretações das origens das dunas feitas um ano antes. Uma observação independente foi feita do canal de ondas aparecendo na área das dunas, mas não há dados de observação para o próprio furo mesosférico ainda.

"Próximo, estaremos procurando por observações do furo mesosférico no guia de ondas, "Maxime Grandin diz.

De acordo com os dados de observação, precipitação de elétrons ocorreu na área onde as dunas apareceram em 20 de janeiro de 2016. Portanto, é altamente provável que elétrons com a energia apropriada para produzir emissões aurorais a uma altitude de aproximadamente 100 quilômetros estivessem envolvidos. As observações foram coletadas pelo instrumento SSUSI transportado por um satélite DMSP, que mede, entre outras coisas, precipitação de elétrons.

Na noite em questão, havia uma camada de inversão de temperatura excepcionalmente forte na mesosfera, ou uma barreira gerada por camadas de ar com diferentes temperaturas. A camada de inversão associada às origens do canal de onda foi medida com o instrumento SABRE transportado pelo satélite TIMED. A observação apóia a hipótese de que a forma auroral origina-se em áreas de densidade aumentada de oxigênio ocorrendo na guia de ondas da atmosfera superior.