Cluster avslöjar det svarta norrskenets hemlighet
De flesta av oss som bor nära polcirkeln känner väl till norrskenet – det mytomspunna ljusspelet som lyser upp de långa vinternätterna med grönt och rött ljus. Mer okänt är det mystiska svarta norrskenet – ett märkligt elektriskt fenomen som skapar mörka, tomma områden i norrskenet.
Svenska och brittiska norrskensforskare använder Clustersatelliterna och deras instrument för att försöka lösa det svarta norrskenets gåta. Med hjälp av Cluster kan de göra de mest detaljerade undersöknigarna hittills av de områden där det svarta norrskenet uppstår.
Det svarta norrskenet kan se ut på många olika sätt. Det kan se ut som mörka ringar, vågor eller som mörka fläckar mitt i det lysande norrskenet. Dessa mörka områden orsakas av ett slags antinorrsken där förhållande är exakt motsatta jämfört med det vanliga norrskenet. Dessa nya resultat från Cluster presenterades den 10 december på American Geophysical Union i San Fransisco.
Hål i norrskensljuset
Resultaten visar att det svarta norrskenet förekommer där det finns hål i jonosfären, alltstå i den del av atmosfären där vanligt norrsken också förekommer. Partiklarna som jonosfären består av färdas uppåt och ut i rymden i de områden som inom forskningen kallas för ”positivt laddade elektriska potentialstrukturer” (positively charged electric potential structures).
Precis det motsatta händer när ett lysande norrsken skapas. Då färdas elektroner ner från rymden genom negativt laddade strukturer i atmosfären.
– Det svarta norrskenet är faktiskt inte något norrsken alls – det är en brist på norrskensaktivitet i ett område där elektroner sugs från jonosfären, förklarar professor Göran Marklund från Alfvénlaboratoriet, KTH.
– Nu, med hjälp av de fyra Clustersatelliterna, har vi för första gången kunnat undersöka de komplexa fysiska processer som skapar norrskenshålen. Cluster gör så att vi kan avslöja hur de enorma vertikala strukturerna som hör till det svarta norrskenet uppkommer, hur länge de håller och hur de varierar i höjdled, säger Göran Marklund.
Dynamiska strukturer undersöks bäst med Cluster
De första Clusterobservationerna av det svarta norrskenet gjordes på morgonen den 14 januari 2001 när de fyra satelliterna svepte söderifrån över norrskenet på 21 600 km höjd. De tre första satelliterna registrerade att energin ökade i de stigande elektronerna, samtidigt som den elektriska fältstyrkan som accelererar elektronerna ökade. Men när den fjärde satelliten passerade hade det elektriska fältet försvunnit utan att lämna något som helst spår av några elektriska strukturer i jonosfären. När Cluster senare i februari flög över sydpolen erhöll forskarna liknande resultat.
– Mätningarna visar att potentialstrukturerna som skapar det svarta norrskenet sträcker sig över 20 000 km över jorden. De visar också att de växer och intensifieras på bara några minuter. Det är som om det kosmiska batteriet blir starkare och starkare och sedan plötsligt slutar att fungera efter bara 3–4 minuter, berättar Marklund och fortsätter:
– Tillväxtperioden är jämförbar i längd med den tid som det tar att suga elektronerna från jonosfären. Det här är första gången som vi har kunnat följa hur dessa strukturer utvecklas och hur de accelererar elektronerna bort från jonosfären.
Resultaten om det märkliga svarta norrskenet kommer att presenteras i tidskriften Nature den 13 december 2001.
– Att förstå hur de dynamiska strukturer som hör till norrskenet fungerar är ett av de huvudsakliga målen med Clusterprojektet. Det är också frågor som inte skulle gå att besvara med hjälp av enstaka satellitmätningar, avslutar Marklund.
Vill du veta mer? Kontakta gärna:
Prof. Göran Marklund, Alfvénlaboratoriet, KTH, 08-790 76 95
Dr Philippe Escoubet, ESA, ESTEC, Nederländerna, +31 71 565 34 54
Betygsätt
Antal sidvisningar
Dela
- Currently 0 out of 5 Stars.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Betyg: 0/5 (0 avgivna röster)Tack för att ditt betyg
Du har redan betygsatt denna sidan!
Ditt betyg har ändrats, tack för att du betygsatte denna sidan