Un nouveau type d'aurore a été découvert par des citoyens scientifiques

Une collaboration entre physiciens et citoyens scientifiques a conduit à la découverte d'une forme inconnue des aurores boréales. Surnommée «les dunes», la forme aurorale spectaculaire offre de nouvelles perspectives sur La haute atmosphère terrestre.

Nouveau recherche publié aujourd'hui dans AGU Advances décrit les dunes aurorales, qui apparaissent comme ondulées, teinté de vert vagues dans le ciel nocturne. Les dunes apparaissent dans la haute atmosphère et représentent probablement un processus physique jusque-là inconnu. La physicienne Minna Palmroth de l'Université d'Helsinki et ses collègues sont les premiers à documenter ce type d'aurore, mais la découverte n'aurait pas été possible sans l'aide de citoyens citoyens.

Cette histoire commence en 2018, lorsque Palmroth préparait un guide populaire appelé Revontulibongarin opas, qui est finnois pour "Un guide pour les observateurs des aurores boréales." Les formes aurorales sont de différents types et chacune est associée à un ensemble spécifique de processus physiques qui se produisent le long de la limite de l'espace. Le projet de livre de Palmroth, né de son travail avec des passionnés de Northern Lights sur Facebook, décrit plusieurs formes aurorales, mais son lecteurs a remarqué qu'un certain type d'aurore vu dans le livre n'avait pas été classé. They l'a doublé "dunes."

"J'ai regardé les photos et pensé, peut-être que nous devons créer une nouvelle catégorie, car ils ne ressemblaient à rien de ce que j'avais vu auparavant », a déclaré Palmroth à Gizmodo. "Ensuite, nous avons commencé à enquêter ensemble, en utilisant les images des citoyens comme données scientifiques, et comme nous n'avions pas fait ce genre de choses auparavant, nous avons dû développer de nouvelles méthodes."

En effet, de nouvelles formes aurorales ne sont pas découvertes tous les jours. Un effet atmosphérique connu sous le nom de STEVE a récemment fait la une des journaux, mais cette étrange lumière spectacle est techniquement pas une aurore et est plutôt un phénomène optique toujours besoin d'une explication.

Les aurores, d'autre part, se produisent lorsque les particules solaires interagissent avec les gaz dans L'ionosphère terrestre (la partie de l'atmosphère de notre planète qui est ionisée par le rayonnement solaire et cosmique). L'azote réagit en brillant bleu et violet, tandis que l'oxygène dégage une lumière verte et rouge. Dans le cas des dunes nouvellement documentées, ces aurores monochromes seraient des vagues incandescentes d'atomes d'oxygène, qui sont frappées par des flux d'électrons, selon la nouvelle recherche.

Heureusement, les dunes sont apparues dans le ciel nocturne le 7 octobre 2018, quelques jours seulement avant que Palmroth ne s'apprête à publier son livre. Des observateurs amateurs ont capturé plusieurs photos des mêmes dunes en même temps à partir de différents endroits en Finlande. Photos prises par les citoyens scientifiques et d'autres collectés ailleurs à des moments différents a ensuite formé la «colonne vertébrale» de la nouvelle étude, comme les auteurs l'ont écrit dans l'article.

En utilisant des étoiles d'arrière-plan comme points de référence, Palmroth et ses collègues ont pu trianguler la position des dunes à partir de deux endroits en Finlande séparés par 172 kilomètres (107 miles). Les résultats ont montré que les dunes apparaissaient à une altitude de 100 kilomètres (60 miles). Pour l'événement du 7 octobre 2018, la distance entre chaque ondulation aurorale, ou longueur d'onde, a été mesurée à environ 45 kilomètres (28 miles), sur la base de l'apparition de six dunes consécutives.

Fait intéressant, les dunes ont été repérées dans la mésosphère et légèrement en dessous de la région immédiatement au-dessus, connue sous le nom de mésopause. Cette partie de l’atmosphère, où l’atmosphère de notre planète croise l’espace, est notoirement difficile à étudier, ce qui conduit les scientifiques à l’appeler «ignorosphère».

"L'ignorosphère est trop haute pour les radars et les ballons, mais trop basse pour les satellites, donc il y a très peu de mesures de celle-ci – principalement à partir de fusées", a déclaré Palmroth à Gizmodo.

Les dunes se forment probablement en raison d'une augmentation de la densité d'oxygène dans cette partie du ciel. Les chercheurs ont attribué cela à un effet appelé «alésage mésosphérique», qui peut être comparé à un alésage de marée, lorsqu'une marée remonte une rivière. Plus techniquement, les alésages mésosphériques sont «un type de perturbation des ondes de gravité qui se propage dans l'air, créant parfois des motifs ondulants dans les nuages ​​de haute altitude qui peuvent être vus à l'œil nu». selon à l'Union géophysique américaine.

Comme Palmroth l'a expliqué à Gizmodo, plus de lumières aurorales se produisent dans des endroits où l'oxygène est dense, et moins de lumières aurorales se produisent où l'oxygène est rare. Les vagues de forage font augmenter et diminuer la densité de l'oxygène ", et c'est pourquoi nous voyons les dunes", a-t-elle déclaré.

Ceci est important car les chercheurs sont capables de «voir» l'alésage grâce à l'aurore, ce qui n'a jamais été fait auparavant. "BEn enquêtant sur les dunes, nous pouvons obtenir des informations sur les vagues de forage », a déclaré Palmroth. De plus, la présence de ces alésages mésosphériques dans l’ignorosphère pourrait donner aux scientifiques une nouvelle façon d’explorer cette région, a-t-elle ajouté.

À l'avenir, Palmroth aimerait recueillir davantage d'observations sur les dunes pour permettre de nouvelles investigations. Une fois encore, les efforts des observateurs amateurs du ciel seraient les bienvenus.

«C'était tellement formidable de travailler avec les citoyens scientifiques», a déclaré Palmroth. "Nous avons vraiment apprécié."