Kettős felvétel az északi fényről

Kettős felvétel az északi fényről

Az északi fény „bal szem” és „jobb szem” nézete. Jóváírás: Kataoka et al., 2013

Az Aurorák, mint a napszélben lengető éteri zászlók, elkápráztatják és felkeltik az érdeklődésünkre azokat, akiknek szerencséje van, ha megpillantjuk. Ryuho Kataoka, az egyetem docense Országos Sarkkutató Intézet Tokióban olyan szerencsés, hogy megélhetéséért tanulmányozza a jelenséget. Egy kérdés vezérli kutatását: „Mi a kapcsolat a tér és a föld között?” – teszi fel a kérdést. 'Az aurora ennek a kapcsolatnak a vizualizációja.'



Az aurórákra jellemző lumineszcens ragyogás abból a fényből származik, amely akkor jön ki, amikor a Napból kilökődő, a Föld magnetoszférája által elhelyezett nagy energiájú részecskék ütköznek a felső légkörben lévő atomokkal és molekulákkal (a részletes magyarázatért lásd: egy videó a TED-től). A Kataoka és egy nemzetközi tudóscsoport csak fogyasztói fényképészeti berendezéseket és GPS-rendszert használva kidolgozott egy módszert arra, hogy értékes információkat gyűjtsön ezeknek a táncoló fényeknek a magasságáról.

A technika, közzétett a folyóiratban Geofizikai Évkönyvek tavaly szeptemberben egy évszázados módszert javított. Az 1900-as évek elején norvég tudós Carl Stormer és egy asszisztens bundát vett fel, és fagyos sarkvidéki hőmérsékletet viselt, hogy egyidejűleg fotókat készítsen Norvégia különböző helyeiről származó sarkvidéki jellemzőkről. Sten Odenwald, a NASA űrkutatója szerint a képek párjainak összehasonlításával Stormer háromszögelhetné az aurora egyes részeinek magasságát – ez az első tudományosan hiteles kísérlet erre. (A módszer működésének elképzeléséhez nyújtsa ki az ujját karnyújtásnyira az arca elé, és nézze felváltva csak a bal szemével, majd a jobbjával. Az ujj mozog, igen? Ezt parallaxis eltolódásnak hívják. Stormer képpárjai „bal szem” és „jobb szem” nézetet kínál, lehetővé téve egy olyan szög kiszámítását, amellyel meghatározható a tényleges sarki magasság. A parallaxisról bővebben itt olvashat. NASA magyarázó). Stormer csapata megállapította, hogy a fények körülbelül 22 mérföldről közel 300 mérföldre terjedtek ki a Föld felett.

A Kataoka és munkatársai által alkalmazott technológia pontosabb méréseket tesz lehetővé. Digitális Nikon fényképezőgépeket – amelyek széles látószögű halszem objektívekkel vannak felszerelve, amelyek képesek megörökíteni az égboltot – körülbelül öt mérföldre egymástól Alaszkában helyezték el. A GPS-mellékletek lehetővé tették számukra, hogy meghatározzák az egyes helyszínek közötti pontos távolságot, ahol egyidejűleg képeket és videókat készítettek az aurora borealisról. A parallaxis segítségével a csapat ki tudta számolni a szalagok és más sarki jellemzők magasságát, ami az első alkalom, hogy digitális tükörreflexes fényképezőgépekkel mérték meg az északi fény magasságát. A magasságok – egyes sarkvidéki jellemzők esetében 62 mérföldnél magasabbak, mások esetében alacsonyabbak – más kutatók korábbi számításaihoz igazodtak.

Az aurórák magasságának kiszámítása segíthet a tudósoknak kitalálni a részecskefelépítésük energiáit – ez az információ pedig támpontokat adhat a Föld mágneses mezejének jobb megértéséhez. Valójában a bolygónkat körülvevő mágneses erők megvédenek minket a napszéltől, amely elegendő energiával hasítja át az űrt ahhoz, hogy eltüntesse az életet – állítja Joshua Semeter, a Bostoni Egyetem professzora, aki az űridőjárást tanulmányozza. Az aurora-jelenség „egy zseblámpát ad nekünk, hogy belepillanthassunk a bolygónkat körülvevő mágneses mezőbe, amely egyébként láthatatlan lenne”.

A maga részéről Kataoka egy állampolgári tudósokból álló hálózatot képzel el, akik képeket készítenek az aurórákról, és beküldik azokat egy olyan adatbázisba, amely elérhető a kutatók számára, akik aztán felhasználhatják őket arra, hogy még többet megtudjanak a világ egyik leglenyűgözőbb jelenségéről.