Sateliti kap aurorën e dioksidit të karbonit nga hapësira

Ndërsa qielli i natës, me shfaqjen e tij të “dritave veriore” ose aurorave, ka tërhequr vëmendjen e shkencëtarëve dhe shikuesve të qiellit për shekuj me radhë, shumë më pak dihet për aurorën e lidhur me dioksidin e karbonit deri më tani.

Në një studim të ri të botuar në Geophysical Research Letters, shkencëtarët kanë zbuluar vëzhgimet globale të aurorës të lidhur me dioksidin e karbonit duke përdorur matje satelitore.

Kur mendojmë për aurorat, shpesh përfytyrojmë dritat verbuese jeshile dhe të kuqe që kërcejnë në qiell. Megjithatë, aurora ka emetime të shumta të lidhura që ndodhin në rajone të ndryshme të atmosferës, shumica e të cilave nuk janë të dukshme për syrin e njeriut.

Atmosfera e Tokës është e përbërë nga disa shtresa. Troposfera është vendi ku ne përjetojmë pjesën më të madhe të motit të Tokës. Shtresa tjetër, stratosfera, përmban shtresën e ozonit të Tokës, e cila na mbron nga rrezatimi i dëmshëm ultravjollcë i diellit. Shtresa e mesme është mezosfera, ku meteorët digjen ndërsa ndeshen me densitetin në rritje të shpejtë të atmosferës së Tokës. Mbi këtë shtresë është termosfera, e cila ndodhet midis 80 km dhe 700 km mbi sipërfaqen e Tokës, duke mbivendosur jonosferën, pjesën e atmosferës me jone dhe elektrone të ngarkuar.

Pranë fundit të termosferës është “buza e hapësirës” – e njohur gjithashtu si linja Karman, rreth 100 km në lartësi. Linja Karman tregon lartësinë në të cilën satelitët mund të orbitojnë. Shumë emetime aurale ndodhin në rajonin e termosferës dhe jonosferës së atmosferës së Tokës. Aurorat e gjelbra dhe të kuqe të vërejtura zakonisht ndodhin afërsisht 100 km dhe 250 km në lartësi, përkatësisht, për shkak të një gjendje të ngacmuar të oksigjenit atomik.

Ndërsa grimcat energjike përplasen në atmosferën e Tokës, ato ndërveprojnë me një përzierje atomesh dhe molekulash. Një nga këto molekula është dioksidi i karbonit. Ndërsa dioksidi i karbonit është i njohur për efektet e tij në troposferë si një gaz serrë, ai gjithashtu ekziston në sasi të vogla në atmosferën e Tokës në skaj të hapësirës.

Lart mbi Tokë, afër 90 km (56 milje), dioksidi i karbonit ngacmohet në mënyrë vibruese gjatë një aurore, duke lëshuar më shumë rrezatim infra të kuq sesa vërehet zakonisht në atmosferë.

Për të vëzhguar sinjalet e ngritura infra të kuqe nga dioksidi i karbonit gjatë një aurore, autori kryesor dhe shkencëtarja e Universitetit Shtetëror të Arizonës, Katrina Bossert, me një ekip ndërkombëtar studiuesish, përdorën Tingullin Infra të Kuq Atmosferik, i cili mbledh energjinë infra të kuqe të emetuar nga sipërfaqja e Tokës dhe atmosfera globalisht, çdo ditë. Të dhënat e tij sigurojnë matje 3D të temperaturës dhe avullit të ujit përmes kolonës atmosferike dhe një mori gazrash gjurmë, sipërfaqësore dhe reve në satelitin Aqua të NASA-s.

Ekipi shkencor bashkëpunues ndërkombëtar vëzhgoi sinjale të larta infra të kuqe nga dioksidi i karbonit gjatë një aurore. Puna për të izoluar këto emetime ofron një bazë të dhënash për kërkimet e ardhshme për të studiuar aurorën dhe reshjet e grimcave energjike globalisht.

“Kjo ofron një mënyrë të re për të vëzhguar aurorën e Tokës nga hapësira. Emetimet e ndryshme të aurores mund të lidhen me lartësi të ndryshme dhe energji të grimcave,” tha Bossert, asistent profesor në Shkollën e Tokës dhe Eksplorimin e Hapësirës dhe Shkollën e Shkencave Matematikore dhe Statistikore në ASU. . “Emetimet e dioksidit të karbonit auroral ndodhin në rajonin që ne e konsiderojmë skajin e hapësirës, pak më i ulët në lartësi sesa ku orbitojnë satelitët. Vëzhgimet mund të japin një pasqyrë të proceseve fizike që lidhen me aurorën.”

Ndërsa dihej më parë se dioksidi i karbonit mund të ngacmohej gjatë një aurore, kjo metodë e të dhënave dhe analizës ofron vëzhgimet e para ditore globale mbi rajonet e hemisferave veriore dhe jugore duke përdorur një instrument satelitor që shikon nadir. Matjet satelitore zgjasin mbi 20 vjet dhe mund të përdoren për studime të ardhshme të ndërveprimeve të aurorës dhe grimcave energjike me atmosferën e Tokës.

Autorë shtesë të studimit përfshijnë Lars Hoffmann nga Jülich Supercomputing Centre, Martin Mlynczak nga NASA Research Center Langley dhe Linda Hunt of Science Systems and Applications Inc.